Author: Макаров Г.В.
Tags: взаимоотношения людей на производстве основы химической технологии химическая промышленность охрана труда
ISBN: 5-7245-0246-1
Year: 1989
Text
Охрана труда
в химической
промышленности
Охрана труда
в химической
промышленности
Под редакцией
д-ра техн, наук Г. В. МАКАРОВА
Допущено Государственным комитетом СССР
по народному образованию в качестве
учебника для студентов
химико-технологических специальностей
высших учебных заведений
Москва
* ХИМИЯ »
1989
-БЫевП7Л-------
092^
УДК 65Hi31fi:GG.013.8(075;8) ...._
Авторы Г. В. Макаров, А Я. Васин, Л. К. Маринина,
П, И. Софийский, В А. Старобинский, И И. Торопов
Рецензенты: ВНИПТБХП и д-р техн, наук Попов В. Г.
Охрана труда в химической промышленности/Г. В. Мака-
092 ров, А. Я Васин, Л. К. Маринина, П И Софинский,
В. А Старобинский, Н. И Торопов. — М, Химия, 1989.
496 с.; ил.
ISBN 5—7245—0246-1
Изложены общие вопросы охраны труда. Описаны методы и средства
защиты работающих от воздействия опасных и вредных производствен-
ных факторов Рассмотрены технические вопросы безопасности труда
на предприятиях химической промышленности; требования безопасности,
предъявляемые к технологическим процессам, технологическому обору-
дованию при его эксплуатации и ремонте. Представлены основные
сведения о горении, пожароопасных свойствах веществ и материалов,
рассмотрены вопросы профилактики и тушения пожаров. Изложены
требования охраны труда, предъявляемые при проектировании произ-
водственных зданий и сооружений химических предприятий.
Для студентов химике-технологичеенн* иуаспа.
2801000000—085
--------------85—89
050(01)-89
ББК 6П7.1
'oBN 5—7245—0246—1
© Издательство «Химия», 1989
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................... 8
Введение ........................................................... 9
Раздел I. Общие вопросы охраны труда ... 1?
Глава 1. Правовая основа охраны труда.............................. 12
1 1. Обязанности администрации предприятий по обеспечению здоровых
и безопасных условий труда.................................... 13
1.2. Основные обязанности рабочих и служащих в области охраны
труда..............................................................15
1.3. Права трудовых коллективов в области охраны труда .... 16
1.4. Ответственность за нарушение правил охраны труда .... 16
Глава 2. Создание здоровых и безопасных условий труда на производ-
стве ................................................... 18
2.1. Система управления охраной труда на предприятии (СУОТ) 18
2.2. Общесоюзные и отраслевые правила и нормы Система стандартов
безопасности труда (ССБТ) ..........................21
2.3. Обучение безопасным приемам и методам работы..................21
2.4 Планирование работы по охране труда............................27
2 5 Контроль соблюдения законодательства о труде и правил охраны
труда на предприятии...............................................30
2.6. Понятие о производственной травме, несчастном случае и профес-
сиональном заболевании ............................................41
2.7. Расследование несчастных случаев и профессиональных заболевании
на производстве ..........................44
2.8. Показатели производственного травматизма и поофессиональных
заболеваний........................................................46
Раздел II. Гигиена труда и производственная са-
нитария в химической, промышленности . . 49
Глава 3. Вредные вещества и предупреждение профессиональных забо-
леваний ......................................................... 49
3.1. Классификация вредных веществ Предельно допустимая концент-
рация (ПДК) Пути поступления вредных веществ в организм че-
ловека .......................................51
3 2 Факторы, определяющие действие вредных веществ на организм 54
3.3. Механизм токсического действия производственных вредностей на
организм человека..................................................58
3 4 Производственная пыль..........................................61
3.5. Общие требования безопасности на предприятиях, связанных с про-
изводством вредных веществ.........................................62
3.6. Первая (доврачебная) помощь при химических ожогах и отравле-
ниях вредными веществами...........................................63
Глава 4. Основы радиационной безопасности..........................65
- 1 Основные характеристики ионизирующих излучений .... 66
4 2. Биологическое действие ионизирующих излучений.................68
3
43. Дозиметрические величины и единицы их измерения .... 69
4.4 Пределы облучения............................................72
45 Организация работы с радиоактивными веществами и источниками
излучений....................................................76
Глава 5. Метеорологические условия производственной среды ... 85
5 1 Терморегуляция организма и последствия ее нарушения ... 85
5.2. Нормирование метеорологических условий......................89
5.3. Мероприятия, обеспечивающие нормальные метеорологические усло-
вия Вентиляция.................................................. 90
5.4. Определение метеорологических параметров...................102
Глава 6. Средства защиты работающих.............................104
6.1. Классификация средств защиты работающих....................104
6.2. Средства индивидуальной защиты.............................105
Глава 7. Защита от шума и вибрации..............................118
7.1. Вредное действие шума и вибрации . ................118
7.2. Характеристика шума и вибрации ........................... 119
7.3. Нормирование шума и вибрации...............................124
7.4 Методы защиты от шума и вибрации............................128
Глава 8. Освещение производственных помещений...................130
8.1 Основные светотехнические величины..........................130
8.2 . Естественное освещение. Нормирование и расчет............133
8.3 . Искусственное освещение. Нормирование и расчет............135
8.4 Светильники.................................................140
8.5 Аварийное освещение.........................................143
Раздел III. Инженерные основы техники безопас-
ности ................. 145
Глава 9. Безопасность технологических процессов.................145
9.1. Потенциально опасные технологические процессы..............145
9.2. Требования безопасности, предъявляемые к технологическим про-
цессам ... 148
9.3. Автоматизация производственных процессов для обеспечения без-
опасных условий труда ....................................... 151
9.4. Технологический регламент — основа безопасности технологического
процесса..................................................... 157
9.5. Планы ликвидации аварий....................................159
9.6. Инженерно-технические средства безопасности................161
Глава 10. Безопасность технологического оборудования .... 164
10.1. Основное технологическое оборудование в химической промышлен-
ности ........................"............................164
10.2. Общие направления создания химического оборудования . . 165
Глава 11. Безопасность эксплуатации сосудов и аппаратов, работающих
под давлением.................................................174
11.1. Общие требования безопасности, предъявляемые к сосудам, рабо-
тающим под давлением.......................................176
4
112 Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов . . . 182
11 3. Цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов . . . 188
Глава 12. Трубопроводы в химической промышленности .... 192
12.1. Безопасная эксплуатация трубопроводов.................192
12.2. Прокладка трубопроводов...............................193
12.3. Компенсация тепловых удлинений ...............195
12 4 Арматура............................................196
12.5. Тепловая изоляция и окраска трубопроводов.............204
12.6. Освидетельствование трубопроводов.....................210
Глава 13. Безопасность эксплуатации компрессоров, насосов, газгольде-
ров ............................................................211
13.1. Компрессоры...............................................211
13.2. Насосы......................................................217
13.3. Газгольдеры.................................................222
Глава 14. Безопасность эксплуатации внутризаводского транспорта и
грузоподъемных машин и механизмов...............................231
14.1. Виды транспорта и выбор средств транспортирования . . . 231
14.2. Грузоподъемные машины и механизмы...........................235
14.3. Освидетельствование грузоподъемных машин....................236
14 4. Безопасность погрузочно-разгрузочных и транспортных работ 237
Глава 15. Электробезопасность.....................................241
15.1 Действие электрического тока на человека....................241
15.2. Факторы, определяющие опасность поражения электрическим то-
ком ............................................................243
15.3. Анализ условий поражения электрическим током................249
15.4 Безопасность при эксплуатации электроустановок..............254
15.5. Первая помощь при поражении электрическим током . . 264
Глава 16. Безопасность при ремонтных и очистных работах . . 266
16.1. Система технического обслуживания и ремонта оборудования
предприятий химической промышленности . ............266
16.2. Подготовка, организация и проведение ремонтных работ . . 269
16.3. Порядок сдачи в ремонт и приемки из ремонта оборудования и
коммуникаций....................................................274
16.4. Безопасность при работе в закрытых аппаратах и емкостях . . 274
16.5. Безопасность при огневых работах...276
16.6. Безопасность при очистных работах...281
Раздел IV. Основы пожарной профилактики и ту-
шение ПОЖарОв ............. 282
Глава 17. Организация пожарной охраны............................. 282 •
!71 Государственный пожарный надзор...............................282
1'2. Организация пожарной охраны и профилактика пожаров на про-
мышленных предприятиях .................................... 283
*7.3. Противопожарный ипструктаж..................................284
5
17.4. Обязанности ИТР и рабочих при ликвидации производственных
аварий и пожара .............................................285
Глава 18. Процессы горения. Пожаро- и взрывоопасные свойства ве-
ществ и материалов............................................... 286
18 1 Общие сведения о горении.................................. , 286
18.2. Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов 297
18.3 Самовозгорание...............................................315
Глава 19. Пожарная профилактика технологических процессов . 324
19 1 Пожаро и взрывопредупреждение ...............................326
19 2 Пожаро- и взрывозащита оборудования..........................331
19.3 Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон. Электрообо-
рудование во взрывоопасных и пожароопасных зонах . 346
19 4 Защита от статическою электричества..........................355
Глава 20. Средства и методы тушения пожаров.......................365
20 1. Способы тушения пожаров.....................................366
20.2. Огнетушащие вещества........................................369
20 3 Вода как огнетушащее вещество . 369
20 4 Огнетушащие пены............................................371
20.5. Негорючие газы и инертные разбавители...................... 374
20.6. Галогенуглеводородные составы.............................. 375
20.7. Твердые огнетушащие вещества................................377
20.8. Комбинированные составы.....................................377
20.9 Первичные средства тушения пожаров..........................378
20.10. Автоматические стационарные системы пожаротушения . . . 384
20.11 Пожарная связь и сигнализация на химических предприятиях 387
Раздел V. Требования охраны труда при проек-
тировании производственных зданий и сооружений
химических предприятий............................................389
Глава 21. Организация проектирования промышленных предприятий 389
21 1. Основные задачи проектирования .............................389
21.2 Организация проектного дела.................................390
213 Содержание проекта Порядок проектирования промышленных
предприятий, зданий и сооружений.............................391
21 4 Высокопроизводительные системы проектирования .... 395
*
Глава 22. Основные принципы проектирования химических предприятий 396
22.1. Понятие о промышленных и селитебно-промышленных районах,
промышленных узлах и комплексах...................................396
22.2. Генеральные планы промышленных предприятий.................399
22.3. Промышленный транспорт......................................404
22 4 Условные обозначения на генеральных планах . . . 407
22.5 Технико-экономические показатели генеральных планов . . . 407
Глава 23. Проектирование производственных зданий химических пред-
приятий ........................................................ 413
23.1. Требования к промышленным зданиям, их классификация . . 413
23.2. Основные требования, учитываемые при проектировании . . . 414
6
23.3. Типизация и унификация промышленных зданий...........417
23.4. Общие сведения о конструктивных элементах промышленных зда-
ний ............................................................419
23.5. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование .... 436
23.6. Воздействие агрессивных физико-химических факторов на строи-
тельные конструкции........................................437
23.7. Проектирование одноэтажных производственных зданий . . . 441
23.8. Проектирование многоэтажных производственных зданий . . 445
23 9. Реконструкция производственных зданий..............448
Глава 24. Обеспечение требований пожарной безопасности при проекти-
ровании производственных зданий химических предприятий 449
24.1. Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и по-
жарной опасности............................................... 449
24.2. Возгораемость строительных материалов и огнестойкость строи-
тельных конструкций.............................................456
24.3. Противопожарные преграды..................................459
24.4. Безопасная эвакуация людей 463
24.5. Объемно-планировочные решения производственных зданий с уче-
том противопожарных требований..................................466
24.6. Защита зданий и сооружений химической промышленности от пря-
мого удара и вторичных проявлений молнии...................474
Глава 25. Санитарная техника на промышленных предприятиях 481
25.1. Водоснабжение.............................................481
25.2. Канализация...............................................483
Библиографический список........................................49*
пнн
ПРЕДИСЛОВИЕ
Создание здоровых и безопасных условий труда на предприятии
обусловливает необходимость достаточной подготовки в этой
области инженерно-технических работников. Выпускник вуза
должен иметь необходимые знания для решения разнообраз-
ных задач охраны труда на производстве, он должен владеть
методами организации безопасных условий труда, соответству-
ющих требованиям социалистического общества Подготовку к
такой деятельности инженера обеспечивает курс «Охраны тру-
да», читаемый в вузах.
Для химико-технологических вузов, факультетов и специ-
альностей последние десять лет таким учебником являлся учеб-
ник Г. В. Макарова, Н. А Стрельчука, В. П. Кушелева, Г. Г. Ор-
лова «Охрана труда в химической промышленности», изданный
в 1977 г.
Предлагаемый учебник, написанный на основе новых нор-
мативных материалов в соответствии с программой, дополнен
разделом «Требования охраны труда при проектировании про-
изводственных зданий и сооружений химических предприятий».
Введение в курс охраны труда этого раздела обусловлено тем,
что ряд вопросов создания и обеспечения здоровых и безопас-
ных условий труда работающих, решается именно на стадии
проектирования промышленных предприятий.
Материал учебника изложен на основе действующих законо-
дательных и нормативных актов по охране труда. «Системы
стандартов безопасности труда», правил и инструкций по тех-
нике безопасности и производственной санитарии, данных прак-
тической работы промышленности, а также разработок науч
ных и проектных организаций в рассматриваемой области.
Поскольку некоторые главы книги ио существу освещают
материал самостоятельных технических дисциплин, которым
посвящена обширная специальная литература, в учебнике при-
водятся лишь сведения, необходимые для усвоения общих зако-
номерностей, относящихся к охране труда. Более глубокую ин
формацию читатель может получить в соответствующей лите-
ратуре, которая использовалась при подготовке учебника и
приведена в библиографическом списке.
Авторы выражают благодарность кандидату юридических
наук Голованову В, И., принимавшему участие в написании
главы «Правовая основа охраны труда».
Авторы будут благодарны за замечания и предложения, на-
правленные на улучшение учебника.
ВВЕДЕНИЕ
Сразу же после победы Великой Октябрьской социалистиче-
ской революции в пашей стране началась реализация обширной
программы в области охраны труда. По инициативе и при непо-
средственном участии В. И Ленина были разработаны важней-
шие для социалистического строительства законы, в том числе
и в области трудовых отношений. Вслед за Декретом о мире и
Декретом о земле был принят Декрет Совета Народных Комис-
саров о восьмичасовом рабочем дне, в котором были определе-
ны нормы рабочего времени и отдыха, условия труда женщин и
подростков. Вскоре последовали декреты об увеличении пенсий
рабочим, пострадавшим от несчастных случаев, о предоставле-
нии всем трудящимся ежегодных отпусков с сохранением со-
держания и другие законы, положившие начало законодатель-
ной системе мер по охране труда и здоровья советского че-
ловека.
На всех этапах развития нашего общества создание наибо-
лее благоприятных условий для высокопроизводительного труда
является одним из главных направлений деятельности Комму-
нистической партии и Советского государства.
XXVII съезд Коммунистической партии Советского Союза
выдвинул задачу повышения темпов социально-экономическо-
го развития страны на основе ускорения научно-технического
прогресса, перехода на интенсивные рельсы развития, быстрого
продвижения вперед на стратегически важных направлениях,
структурной перестройки экономики, использования эффектив-
ных форм управления, организации и стимулирования труда,
более полного решения социальных проблем. Среди этих про-
блем одна из важнейших — дальнейшее улучшение условий и
охраны труда рабочих, колхозников, служащих.
Задачи, поставленные партией и правительством в области
охраны труда, решаются планомерным увеличением ассигнова-
ний на улучшение охраны труда работающих. Если в 1975—
1980 гг. на эти нужды было израсходовайО свыше 25 млрд, руб.,
то в 1980—1985 гг. — уже около 40 млрд. руб.*.
Разработка новой техники и технологии регулируется госу-
дарственной Системой стандартов безопасности труда (ССБТ).
Соблюдение требований безопасности выпускаемых машин, обо-
рудования, инструмента столь же обязательно, как и основных
'ехнико-экономических параметров
' А. П. Бирюкова. Секретарь ЦК КПСС. Предисловие к Советскому
изданию Энциклопедии по безопасности и гигиене труда том. I. Москва,
‘‘Рофиздат, 1985 г.
9
В нашей стране созданы прогрессивные нормы и требования
по охране труда, закрепленные Основами законодательства
Союза ССР и союзных республик о труде.
Разработкой проблем охраны, гигиены, физиологии, психоло-
гии труда и эргономики у нас в стране заняты 63 специализи-
рованных института, в том числе 6 институтов охраны труда
ВЦСПС. Среди них такие институты, как ВНИИПО, НИИОГЛЗ
и ВНИИВОДГЕО Более 400 отделов и лабораторий охраны
труда в технологических и проектно-конструкторских организа-
циях, около 300 кафедр высших учебных заведений также ре-
шают задачи, связанные с созданием безопасных и здоровых
условий труда.
Вопросами охраны труда в химической промышленности за-
нимается Всесоюзный научно-исследовательский институт тех-
ники безопасности в химической промышленности (ВНИИТБХП),
десятки лабораторий отраслевых институтов и кафедр высших
учебных заведений.
Межотраслевые проблемы решаются в соответствии с целе-
вой программой научных исследований в области охраны труда,
которая входит составной частью в Государственный план эко-
номического и социального развития СССР. В целевую про-
грамму входят научные исследования, направленные на созда-
ние безопасной техники и технологии, новых, более эффектив-
ных средств коллективной и индивидуальной защиты, методов
и приборов контроля параметров опасных и вредных производ-
ственных факторов, на разработку эргономических и психофи-
зиологических требований к рабочим местам и др.
Большая роль в улучшении условий и охраны труда отво-
дится профессиональным союзам, одной из главных функций
которых является защита интересов трудящихся.
Закон СССР о трудовых коллективах, принятый в 1983 г.,
повысил роль трудящихся в управлении предприятиями, учреж-
дениями, организациями, а также предоставил более широкую
возможность участия в решении вопросов охраны труда.
Важнейшая задача профсоюзов — распространение трудо-
вого опыта, форм и методов работы в области улучшения усло-
вий и охраны труда.
Курс «Охраны труда» является инженерной дисциплиной,
включающей социально-правовые вопросы, и базируется как на
классических науках (физике, химии, математике), так и на
прикладных (гигиена труда, производственная санитария, про-
мышленная токсикология, физиология труда, психология труда,
общие инженерные и профилирующие, противопожарная техни-
ка, инженерная психология, эргономика, промышленная эстети-
ка и др.).
ГОСТ 12.0.002—74 Системы стандартов безопасности труда
дает следующее определение «Охране труда»: «Охрана труда —
10
Система законодательных актов и соответствующих им соци-
ально-экономических, технических, гигиенических и организа-
ционных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохране-
ние здоровья и работоспособности человека в процессе труда».
Методологическая основа «Охраны труда» — научный анализ
условий труда, технологического процесса, аппаратурного
оформления, применяемых и получаемых продуктов с точки
зрения возможности возникновения в процессе эксплуатации
производства опасностей и вредностей. На основе такого анали-
за определяют опасные участки производства, выявляют воз-
можные опасные ситуации и разрабатывают меры их предуп-
реждения и ликвидации. Эти вопросы рассматриваются в дина-
мике, в развитии, чтобы обеспечить дальнейший прогресс в
охране труда. В основе дисциплины во всех ее разделах зало-
жено профилактическое начало.
Курс «Охрана труда» состоит из четырех частей:
1) законодательство по охране труда, организация работы,
создание здоровых и безопасных условий труда, анализ усло-
вий труда;
2) гигиена труда и производственная санитария в химиче-
ской промышленности;
3) инженерные основы техники безопасности, без усвоения
которых невозможно конкретное рассмотрение вопросов, свя-
занных с технологией производства, проектированием предприя-
тий, конструированием оборудования и его эксплуатацией:
4) основы профилактики и тушения пожаров, тесно связан-
ные в химической промышленности с техникой безопасности,
поскольку способы предупреждения производственных аварий и
взрывов и пожаров обычно совпадают.
Задача учебника — дать будущему инженеру химической
промышленности знания научных основ охраны труда и при-
вить интерес к творческому решению проблем улучшения усло-
вий труда на производстве.
Раздел 1
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА
ГЛАВА 1
ПРАВОВАЯ ОСНОВА ОХРАНЫ ТРУДА
Забота о создании безопасных и здоровых условий труда всегда
находилась и находится в центре внимания КПСС, Советского
правительства и профсоюзов. В статье 42 Конституции СССР
закреплено неотъемлемое право советских людей на охрану
здоровья, а в статье 21 записано: «Государство заботится об
улучшении условий и охране труда, его научной организации,
о сокращении, а в дальнейшем и полном вытеснении тяжелого
физического труда на основе комплексной механизации и авто-
матизации производственных процессов во всех отраслях на-
родного хозяйства».
Охрана труда .в СССР рассматривается как одно из важ-
нейших социально-экономических, санитарно-гигиенических и
экономических мероприятий, направленных на обеспечение без-
опасных и здоровых условий труда.
Возможность создания безопасных и здоровых условий тру-
да заложена в самом социалистическом способе производства,
в широком использовании достижений науки и техники. Охра-
на здоровья рабочих и служащих в процессе исполнения трудо-
вых обязанностей закреплена в трудовом законодательстве, не-
посредственно направленном на создание безопасных и здоро-
вых условий труда. В’ажные положения об охране труда закреп-
лены в четырех главах Основ законодательства Союза ССР и
союзных республик о труде (XII — Охрана труда, XIII — Труд
женщин, IX — Труд молодежи, XIV—Надзор и контроль за
соблюдением законодательства о труде) и соответствующих
глав кодексов законов о труде союзных республик. Кроме того,
разработаны и введены в действие многочисленные правила
техники безопасности, санитарии, нормы и правила, соблюдение
которых обеспечивает безопасность труда. Ответственность за
состояние охраны труда несет администрация предприятий, ор-
ганизаций и учреждений.
Особенности соблюдения таких норм являются компетенцией
не только трудового права, но и административного, граждан-
ского и других отраслей права. Так, проектные и конструктор-
ские организации, находящиеся в ведении министерств, несут
перед ними административную ответственность за несоблюде-
ние при проектировании промышленных объектов и конструи-
ровании оборудования и машин норм техники безопасности и
промышленной санитарии. Соблюдение требований охраны тру-
12
да на стадии проектирования носит название начальной стадии
предупредительного надзора, а заключительная стадия преду-
предительного надзора выражается в запрещении принимать и
вводить в эксплуатацию предприятия, цехи, участки, производ-
ства, если на них не обеспечены здоровые и безопасные условия
труда. Кроме того, запрещается передавать в серийное произ-
водство образцы новых машин и другого производственного
оборудования, не отвечающие требованиям охраны труда.
Гражданско-правовая форма охраны труда—обязанность
предприятия-изготовителя машин обеспечить требования их тех-
ники безопасности и производственной санитарии.
Охрана труда — один из важнейших участков деятельности
профессиональных союзов. Все звенья профсоюзов участвуют в
организации мероприятий по охране труда рабочих и служа-
щих, активно вовлекают трудящихся в практическую работу по
улучшению условий труда па производстве.
Администрация предприятий, учреждений, организаций обя-
зана обеспечивать надлежащее техническое оснащение всех ра-
бочих мест и создавать на них условия работы, соответствую-
щие правилам охраны труда, техники безопасности, санитарным
нормам.
В обеспечении здоровых и безопасных условий труда непо-
средственное участие принимают сами трудящиеся и проф-
союзы.
Новые возможности для улучшения условий и охраны труда
на производстве предоставляет Закон СССР о трудовых кол-
лективах и повышении их роли в управлении предприятиями,
учреждениями, организациями В нем четко определены полно-
мочия трудовых коллективов в решении этих вопросов.
1.1. ОБЯЗАННОСТИ АДМИНИСТРАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ
ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЗДОРОВЫХ И БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА
Администрация обязана внедрять современные средства техни-
ки безопасности, предупреждающие производственный травма-
тизм, обеспечивать санитарно-гигиенические условия, предот-
вращающие возникновение профессиональных заболеваний ра-
бочих и служащих. Правильно организовывать их труд, созда-
вать условия для роста его производительности, повышать тру-
довую и производственную дисциплину, неуклонно соблюдать
законодательство об охране труда и всемерно улучшать его ус-
ловия на производстве.
Ответственность за общее состояние техники безопасности и
производственной санитарии на производстве возлагается на
Руководителя предприятия и главного инженера, а в цехе—на
начальника цеха, смены, мастера и других лиц, на которых воз-
ложены эти функции.
13
Администрация ответственна за то, чтобы производственные
здания, сооружения, оборудование полностью отвечали действу-
ющим нормам и требованиям охраны труда. Эти требования
включают, в частности, правильную эксплуатацию оборудова-
ния и организацию технологических процессов, защиту работа-
ющих от воздействия вредных производственных факторов, со-
держание производственных помещений и рабочих мест в соот-
ветствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами тех-
ники безопасности, обеспечение рабочих санитарно-бытовыми
помещениями. Ни одно предприятие, цех, участок, производство
не могут быть введены в эксплуатацию, если на них не созданы
здоровые и безопасные условия труда. Такие правила (единые
для всех отраслей народного хозяйства либо межотраслевые)
утверждает Совет Министров СССР либо по его поручению дру-
гие государственные органы совместно или по согласованию с
Всесоюзным Центральным Советом Профессиональных Союзов
(ВЦСПС).
Отраслевые правила и нормы по охране труда утверждают в
установленном порядке министерства, ведомства, органы госу-
дарственного надзора совместно или по согласованию с цент-
ральными комитетами соответствующих профсоюзов.
Администрация обязана организовать инструктаж рабочих и
служащих по технике безопасности, производственной санита-
рии, противопожарной технике и другим правилам охраны тру-
да, а также постоянно контролировать соблюдение работниками
всех требований инструкций по охране труда.
Администрация отвечает за то, чтобы рабочие и служащие,
занятые па тяжелых работах, а также работающие во вредных
и опасных условиях труда, регулярно проходили обязательные
медицинские осмотры для предупреждения профессиональных
заболеваний.
Администрация предприятия (организации) по согласованию
с профсоюзным комитетом устанавливает на основании отрас-
левых норм перечни работ и профессий, дающих право рабочим
и служащим на бесплатное получение спецодежды, спецобуви
и других средств индивидуальной защиты.
На работах, связанных с загрязнением, выдается бесплатно
по установленным нормам мыло. На работах, где возможно
воздействие на кожу вредно действующих веществ, выдаются
бесплатно по установленным нормам смягчающие и обезврежи-
вающие средства (ст. 63 Основ; ст. 149 КЗоТ)*.
Стирка, дезинфекция, ремонт спецодежды, спецобуви и пред-
охранительных приспособлений входят в обязанности пред-
приятия, организации.
* Здесь и далее Основы законодательства Союза ССР и союзных рес-
публик о труде, а также Кодекс Законов о Труде РСФСР.
14
На работах с вредными условиями труда рабочим и служа-
щим выдается бесплатно по установленным нормам молоко или
другие равноценные пищевые продукты.
На работах с особо вредными условиями труда предостав-
щется бесплатно по установленным нормам лечебно-профилак-
тическое питание (ст. 64 Основ; ст. 151 КЗоТ).
Перечни работ и профессий, дающих право работникам на по-
лучение молока или пищевых продуктов, определяются руково-
дителями предприятий, организаций по согласованию с профсо-
юзным комитетом в соответствии с медицинскими рекомен-
дациями.
1.2. ОСНОВНЫЕ ОБЯЗАННОСТИ РАБОЧИХ И СЛУЖАЩИХ
В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ТРУДА
Обязанности рабочих и служащих в области охраны труда кон-
кретизированы в Типовых правилах внутреннего трудового рас-
порядка для рабочих и служащих предприятий, учреждений,
организаций, утвержденных Госкомтрудом СССР по согласова-
нию с ВЦСПС 20 мая 1984 г.
Согласно пункту 11 Правил на рабочих и служащих в обла-
сти охраны труда возлагаются следующие обязанности: рабо-
тать честно и добросовестно; соблюдать дисциплину труда —
основу порядка на производстве (вовремя приходить на работу,
соблюдать продолжительность рабочего времени и т. д.), свое-
временно и точно исполнять распоряжения администрации; со-
блюдать технологическую дисциплину; соблюдать требования
охраны труда, техники безопасности, производственной санита-
рии, гигиены труда и противопожарной безопасности преду-
смотренные соответствующими правилами и инструкциями, ра-
ботать в выданной спецодежде, спецобуви и пользоваться дру-
гими необходимыми средствами индивидуальной защиты; со-
держать свое рабочее место, оборудование и приспособления в
порядке и передавать сменяющему работнику в чистоте и ис-
правном состоянии, а также соблюдать чистоту в цехе (отделе)
и на территории предприятия; вести себя достойно, соблюдать
правила социалистического общежития; принимать меры к не-
медленному устранению причин и условий, препятствующих
или затрудняющих нормальное производство работы (простой,
авария), и немедленно сообщать о случившемся администрации;
сдавать в установленном порядке экзамены на знание правил и
норм безопасного ведения работ.
Лица, не сдавшие экзаменов, не допускаются к работам и
переводятся временно, до сдачи экзаменов, на другие работы с
оплатой труда по выполняемой работе. В случае отказа работ-
ника от временного перехода на другую работу, руководитель
может в установленном порядке расторгнуть с ним трудовой
Договор.
15
Круг обязанностей (работ), которые выполняет каждый ра-
ботник по своей специальности, квалификации или должности,
определяется тарифно-квалификационными справочниками ра-
бот и профессий рабочих, квалифицированными справочниками
должностей служащих, а также техническими правилами, долж-
ностными инструкциями и положениями, утвержденными в
установленном порядке.
1.3. ПРАВА ТРУДОВЫХ КОЛЛЕКТИВОВ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ТРУДА
Закон о трудовых коллективах и повышении их роли в управ-
лении предприятиями, учреждениями, организациями, уполно-
мочил трудовые коллективы улучшать условия и охрану труда.
Трудовые коллективы обсуждают и одобряют комплексные пла-
ны улучшения условий труда и санитарно-оздоровительных ме-
роприятии и контролируют выполнение этих планов; вносят
предложения о техническом перевооружении, механизации и ав-
томатизации. улучшении организации и повышении культуры
производства, сокращении ручного малоквалифицированного и
тяжелого физического труда, активно участвуют в их реализа-
ции; разрабатывают и осуществляют мероприятия по улучше-
нию условий труда и быта работающих женщин, усилению охра-
ны материнства и детства; контролируют использование средств,
предназначенных на охрану труда, а также соблюдение всеми
работниками правил и инструкций по охране труда на пред-
приятиях, в учреждениях, организациях; обсуждают вопросы
использования средств социального страхования и вносят соот-
ветствующие предложения; вносят предложения и принимают
участие в осуществлении мер, направленных на улучшение
окружающей среды; ставят вопросы о привлечении к ответст-
венности лиц, виновных в нарушении правил охраны труда и за-
конодательства об охране окружающей среды (ст. 15 Закона).
1.4. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НАРУШЕНИЕ ПРАВИЛ ОХРАНЫ ТРУДА
В соответствии со ст. 105 Основ и ст. 249 КЗоТ должностные
лица, виновные в нарушении законодательства о труде и правил
охраны труда, в невыполнении обязательств, включенных в кол-
лективный договор и соглашения по охране труда, или в вос-
препятствин деятельности профессиональных союзов, несут от-
ветственность в порядке, установленном законодательством Со-
юза ССР и союзных республик.
Должностные лица за указанные нарушения привлекаются
к дисциплинарной, административной, уголовной ответственно-
сти (ст. 249 КЗоТ).
За нарушение в области охраны труда привлекаются к от-
ветственности должностные лица предприятий, которые выпол-
няют организационно-распорядительные и административно-хо-
зяйственные функции и в обязанности которых входит обеспече-
16
•не здоровых и безопасных условий труда для рабочих и слу-
жащих данного предприятия, а также соблюдение установлен-
ие х на данном производстве правил техники безопасности и
производственной санитарии.
К дисциплинарной ответственности за нарушение трудового
законодательства, правил охраны труда, техники безопасности
и производственной санитарии должностные лица привлекаются
как по инициативе администрации в отношении подчиненных
работников, так и по инициативе государственных и профсоюз-
ных органов, осуществляющих функции надзора и‘контроля за
соблюдением указанных норм. Так, например, профсоюзные ор-
ганы имеют право внести в соответствующие организации пред-
ложения о привлечении к дисциплинарной ответственности ру-
ководящих работников, которые нарушают законодательство о
труде и,правила охраны труда (ст. 231 КЗоТ).
Постоянный контроль за соблюдением работниками всех тре-
бований инструкций по охране труда возлагается на админист-
рацию предприятий, учреждений, организаций (ст. 146 КЗоТ).
К административной ответственности за нарушение законо-
дательства об охране труда имеют право привлекать в установ-
ленном законом порядке государственные органы надзора и
технические инспекторы труда.
Технические инспекторы труда прибегают к штрафу в тех
случаях, когда меры убеждения по отношению к лицам, винов-
ным в нарушении правил техники безопасности и охраны труда,
оказываются недостаточными, а также за нарушения, которые
повлекли или могли повлечь за собой случаи производственно-
го травматизма. За нарушение правил техники безопасности и
охраны труда виновные лица подвергаются штрафу, налагаемо-
му в административном порядке, в размере до 10 руб —
техническими инспекторами труда и в размере до 50 руб.—
главными техническими инспекторами труда.
Штраф может быть наложен не позднее одного месяца со
дня совершения нарушения.
Должностные лица могут обжаловать решения о наложении
на них штрафа в районный (городской) народный суд в деся-
тидневный срок со дпя вручения постановления об этом. Подача
Жа* обы приостанавливает взыскание штрафа.
Определение районного (городского) народного суда по
Указанным жалобам является окончательным и дальнейшему
обжалованию не. подлежит.
Уголовная ответственность должностных лиц наступает в
ех случаях, когда они допустили нарушение, носящее характер
Р^ступлепия, предусмотренного уголовными кодексами союз-
•Ь1Х республик.
В ст 140 Уголовного кодекса РСФСР предусмотрена уго-
5 ная ответственность за нарушение должностным лицом пра-
2—552
17
вил техники безопасности, промышленной санитарии или иных
правил охраны труда, если это нарушение повлекло или могло
повлечь за собой несчастные случаи с людьми или иные тяжкие
последствия — лишение свободы на срок до одного года, или
исправительные работы на тот же срок, или штраф до 100 руб.,
или увольнение от должности. За те же нарушения, повлекшие
за собой причинение телесных повреждений или утрату трудо-
способности,— виновные наказываются лишением свободы на
срок до трех лет или исправительными работами на срок до
одного года. За нарушения, указанные в части первой настоя-
щей статьи, повлекшие смерть человека или причинение тяжких
телесных повреждений нескольким лицам, виновные наказыва-
ются лишением свободы на срок до пяти лет.
Ответственность за нарушение правил охраны труда но ст.
140 УК РСФСР несут лишь те должностные лица, на которых в
силу служебного положения или специального распоряжения
возложена обязанность соблюдения правил охраны труда на со-
ответствующем участке работы или контроль за их выполнением.
Если эти нарушения допущены иными должностными лицами,
они могут быть привлечены к ответственности за должностные
преступления (халатность или злоупотребление служебным по-
ложением).
Статьей 216 УК РСФСР предусмотрена уголовная ответст-
венность за нарушение производственно-технической дисципли-
ны или правил, обеспечивающих безопасность производства на
взрывоопасных предприятиях или во взрывоопасных цехах,—
виновные наказываются исправительными работами на срок до
одного года, или штрафом до 100 руб., или увольнением от
должности. За те же действия, если они повлекли гибель лю-
дей или иные тяжкие последствия, виновные наказываются ли-
шением свободы на срок до семи лет.
Ответственность за нарушения, предусмотренные ст. 216 УК
РСФСР могут нести любые виновные в этих нарушениях лица.
Г Л А В А 2
СОЗДАНИЕ ЗДОРОВЫХ И БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ
ТРУДА НА ПРОИЗВОДСТВЕ
2.1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОХРАНОЙ ТРУДА
НА ПРЕДПРИЯТИИ (СУОТ)
Система управления охраной труда (СУОТ)—целевая подси-
стема в системе управления предприятием любой отрасли про-
мышленности.
18
Основные функции системы:
организация и координация работ в области охраны труда;
планирование работ по охране труда;
контроль состояния охраны труда и функционирования
СУОТ*;
учет, анализ и оценка показателей состояния охраны труда;
стимулирование за работы по охране труда;
Основные задачи системы:
обучение работающих безопасности труда и пропаганда
охраны труда;
обеспечение безопасности производственного оборудования;
обеспечение безопасности производственных процессов;
обеспечение безопасности зданий и сооружений;
нормализация санитарно-гигиенических условий труда;
обеспечение работающих средствами индивидуальной защи-
ты;
обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха работа-
ющих;
санитарно-бытовое обслуживание работающих;
профессиональный отбор работающих по специальностям.
Нормативной и методологической основой системы управле-
ния охраной труда являются законодательные акты о труде;
постановления и распоряжения ЦК КПСС и Совета Министров
СССР, Совета Министров союзных республик и ВЦСПС, Ми-
нистерств и ведомств по вопросам охраны труда, система стан-
дартов безопасности труда, а также нормативная и норматив-
но-техническая документация.
Управление охраной труда на предприятии в целом — возло-
жено на руководителя или главного инженера в цехах, на про-
изводственных участках и в службах — на руководителей соот-
ветствующих подразделений и служб.
Система управления охраной труда может быть представле-
на схемой рис. 2.1.
На предприятиях Министерства химической промышленности
СССР систему управления охраной труда регламентирует при-
каз № 480 от 10.07.1980 г. «Положение о единой системе работы
по технике безопасности в химической промышленности» и «Ти-
повое положение о профилактической работе по обеспечению
соблюдения правил техники безопасности на предприятиях хи-
мической промышленности», согласованное с ЦК профсоюза
Р очих химической и нефтехимической промышленности и вве-
денное в действие 14.11.1984 г.
Ь’твержпК°Мендации «Управление охраной труда. Основные положения».
Да Ппггг1^1 Лехническим управлением Госстандарта и отделом охраны тру-
21 марта 1983 г.
2»
19
к
X
£С
ге
о.
см
2
Эти документы определяют функции управлений и отделов
Министерства химической промышленности в системе управле-
ния охраной труда в отрасли, а также порядок, формы и мето-
ды профилактической работы и ее контроль; регламентируют
обязанности руководящих и инженерно-технических работников
промышленных предприятий и организаций в области охраны
труда и техники безопасности;
обязывают каждое предприятие разработать и согласовать с
профсоюзным комитетом Положение о профилактической рабо-
те для обеспечения соблюдения правил техники безопасности
предприятия, предусматривающее:
— обязательное выполнение всеми инженерно-техническими
работниками обязанностей, определяемых положением и долж-
ностными инструкциями, а также выполнение рабочими своих
обязанностей, изложенных в инструкциях по рабочим местам;
— постоянный контроль всеми инженерно-техническими ра-
ботниками предприятия соблюдения работающими правил тех-
ники безопасности;
— своевременное выявление и ликвидацию факторов, приво-
дящих к нарушению правил безопасной работы;
— систематический контроль и учет (по установленным ца
предприятии показателям) проводимой профилактической рабо-
ты по технике безопасности, а также анализ и ежемесячную
оценку этой работы в каждом цехе;
— материальное стимулирование коллективов цехов, достиг-
ших высоких показателей в профилактической работе по тех-
нике безопасности.
2.2. ОБЩЕСОЮЗНЫЕ И ОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА И НОРМЫ.
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА (ССБТ)
Требования охраны труда разрабатываются в СССР в соответ-
ствии с «Основами законодательства Союза ССР и союзных
республик о труде»*. Их подготавливают соответствующие Ми-
нистерства и ведомства, оформляют в виде стандартов, общесо-
юзных правил и норм. Эти документы утверждает Совет Мини-
стров СССР, либо по его поручению соответствующие комитеты
овета Министров СССР и Министерства, как правило, со-
естно или по согласованию с ВЦСПС.
теп Равила’ нормы и инструкции, соблюдение которых обяза-
прияН° °ПРИ пРоектиРовании> строительстве и эксплуатации пред-
humJHH ВСеХ отРаслей промышленности, являются общесоюз-
* о
ся стулрмт ВЫ закои°Дательства СССР и союзных республик о труде изучают-
тами в курсе «Советское право».
2t
К таким документам относятся: «Строительные нормы и
правила» (СНиП), «Санитарные нормы проектирования про-
мышленных предприятий» (СИ 245—71), «Нормы радиацион-
ной безопасности» (НРБ—76), «Правила устройства и безопас-
ной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», «Пра-
вила устройства электротехнических установок» (ПУЭ), «Пра-
вила изготовления взрывозащищенного и рудничного электро-
оборудования» (ПИВРЭ) и др.
Наряду с общесоюзными правилами, нормами и инструк-
циями, министерства и научно-исследовательские или проект-
ные институты разрабатывают отраслевые правила и нормы
техники безопасности и промышленной санитарии, распростра-
няющиеся на предприятия одной или нескольких смежных от-
раслей. Эти правила и нормы утверждают министерства обыч-
но совместно с органами государственного надзора и соответ-
ствующими ЦК профсоюза или по согласованию с ними.
Система стандартов безопасности труда (ССБТ) утвержде-
на и введена в действие от 01.07.1974 г. Постановлением Госстан-
дарта СССР от 05.02.74 № 351. Опа является составной частью
государственной системы стандартов. Разработка ССБТ вы-
звана необходимостью координации и планирования подготовки
и издания документов, регламентирующих требования охраны
труда.
В ССБТ входят стандарты пяти подсистем с соответствую-
щими кодовыми обозначениями:
0 — Организационно-методические стандарты основ построе-
ния системы;
1 — Государственные стандарты требований и норм по ви-
дам опасных и вредных производственных факторов;
2 — Стандарты требований безопасности к производственно-
му оборудованию;
3 — Стандарты требований безопасности к производственным
процессам;
4 — Стандарты требований к средствам защиты работаю-
щих.
Организационно-методические стандарты основ построения
системы (подсистема с кодовым обозначением 0) устанавлива-
ют структуру и особенности согласования стандартов ССБТ.
термины и определения основных понятий в области безопасно-
сти труда, классификацию опасных и вредных производствен-
ных факторов (вид, характер действия, возможные последст-
вия), порядок и виды обучения рабочих, ИТР и служащих без-
опасности труда. В настоящее время разработаны и утвержде*
ны четыре организационно-методических стандарта основ пост-
роения системы ССБТ: т
ГОСТ 12.0.001—82 «ССБТ. Основные положения», ГОС*
12.0.002—74 «ССБТ. Основные понятия. Термины и определи
|1ИЯ», ГОСТ 12.0.003—74 «ССБТ. Опасные и вредные производ-
ственные факторы. Классификация», ГОСТ 12.0.004—79 «ССБТ.
Организация обучения работающих безопасности труда. Общие
положения».
Государственные стандарты требований и норм по видам
опасных и вредных производственных факторов (подсистема 1):
В связи со специфическими особенностями возникновения
различных видов опасных и вредных производственных факто-
ров стандарты этой подсистемы разрабатываются на основе
ГОСТ 12.0.003—74 и определяют особенности разработки стан-
дартов ССБТ на конкретный опасный и вредный производст-
венный фактор или вещество.
Государственные стандарты требований безопасности к про-
изводственному оборудованию (подсистема 2) устанавливают:
требования безопасности к конструкции оборудования в целом
и его отдельным элементам (органам управления, рабочим ор-
ганам, основным элементам конструкции, средствам контроля
сигнализации, защитным устройствам; особенностям монтажных
и ремонтных работ, транспортированию, хранению и т. д.). Го-
ловной стандарт этой группировки ГОСТ 12.2.003—74 «ССБТ.
Оборудование производственное. Общие требования безопасно-
сти» устанавливает особенности построения стандартов
ваний безопасности на конкретные группы, типы и виды
водственного оборудования.
Государственные стандарты требований безопасности к про-
изводственным процессам (подсистема 3) устанавливают:
требования безопасности к размещению элементов техноло-
гических систем;
требования к режимам работы производственного оборудо-
вания;
требования к рабочим местам и режимам труда персонала;
требования к системам управления;
требования к применению средств защиты работающих;
методы контроля требований безопасности.
Головной стандарт этой подсистемы ГОСТ 12.3.002—75
<'-СБТ. Процессы производственные. Общие требования без-
опасности» устанавливает основы и особенности построения, со-
ержания стандартов ССБТ и требования безопасности к кон-
Ретным типам и группам производственных процессов.
р -Государственные стандарты требований к средствам защиты
отающих (подсистема 4) устанавливают:
и тРеб°вания к конструктивным, эксплуатационным, защитным
гисническнм свойствам средств защиты;
Ребования к методам их испытаний и оценки;
1ЦитыК°МеНДации по применению средств индивидуальной за-
требо-
произ-
23
Головной стандарт данной подсистемы — ГОСТ 12.4.011—75
«ССБТ. Средства зашиты работающих. Классификация» содер-
жит особенности построения стандартов на средства защиты
работающих.
За период с 1973 года утверждено и введено в действие бо-
лее 300 стандартов Системы стандартов безопасности труда
Работа над расширением и совершенствованием системы прово-
дится и в настоящее время. Стандартизация в области безопас-
ности труда стала мощным рычагом внедрения форм и требо-
ваний безопасности к оборудованию, производственным процес-
сам, а также эффективности средств защиты работающих.
2.3. ОБУЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫМ ПРИЕМАМ И МЕТОДАМ РАБОТЫ
Рабочие кадры для химической промышленности готовят про-
фессионально-технические училища и техникумы. Порядок и
виды обучения рабочих, инженерно-технических работников и
служащих безопасности труда установлены ГОСТ 12.0.004—79
«ССБТ. Организация обучения работающих безопасности тру-
да. Общие положения». Обучение безопасности труда проводят
в учебных заведениях при подготовке новых рабочих, при про-
ведении различных видов инструктажа и повышении квалифи-
кации.
В соответствии с требованием ГОСТ инженерно-технические
работники, рабочие основных и вспомогательных цехов и служб
предприятий и организаций Министерства химической промыш-
ленности независимо от характера и степени опасности произ-
водства, а также квалификации и стажа работы по данном про-
фессии или в данной должности при поступлении на работу,
а затем в соответствии с установленной периодичностью прохо-
дят следующие виды инструктажа по технике безопасности,
вводный инструктаж; первичный инструктаж на рабочем месте;
повторный инструктаж; внеплановый инструктаж; текущий ин-
структаж.
Вводный инструктаж проводит инженер по охране труда
(технике безопасности) со всеми принимаемыми на работу не-
зависимо от их образования, стажа работы по данной профес-
сии или в данной должности, а также с командированным11’
учащимися и студентами, прибывшими на производственной
обучение или практику. Вводный инструктаж проводится в спе-
циально оборудованном для этой цели кабинете охраны труДа
* Кабинеты охраны труда созданы на каждом предприятии Постанов-1
нием Государственного Комитета СССР по труду и социальным вопросам^
Секретариата ВЦСПС от 8 июня 1978 г. и работают под руководством о
дела охраны труда предприятия (на предприятиях Минхимпрома c03^aTbj
задолго до Постановления). Основным назначением и содержанием рабо
кабинета охраны труда является.
24
с использованием современных технических средств обучения и
наглядных пособий, по программе, разработанных с учетом тре-
бований ССБТ, а также всех особенностей производства,
утвержденной руководителем (главным инженером) предприя-
ия и согласованной с профсоюзным комитетом.
Цо окончании вводного инструктажа и проверки знаний де-
лается запись в журнале вводного инструктажа. Под этой за-
писью должны обязательно расписаться инструктируемый и ин-
структирующий.
Первичный инструктаж* на рабочем месте. Этот вид инст-
руктажа проходят все вновь принятые на предприятие, пере-
водимые из одного подразделения предприятия в другое, уча-
щиеся и студенты, прибывающие на производственное обучение
или практику, работники, выполняющие новую для них работу.
Первичный инструктаж па рабочем месте должен получать
каждый работник индивидуально. При этом ему должны быть
практически показаны безопасные приемы и методы труда,
указанные в инструкциях по охране труда, разработанных для
отдельных профессий.
Все рабочие после первичного инструктажа на рабочем ме-
сте и проверки знаний в течение первых двух-пяти смен (в за-
висимости от подготовки, стажа, опыта и характера работы)
выполняют работу под наблюдением мастера или бригадира,
после чего оформляется допуск их к самостоятельной работе.
безопасным методам труда, а также инструктаж рабочих, ин-
Обученпс
женерно-тсхническнх работников и служащих, поступающих на предприятие,
учащихся техникумов, средних и специальных школ и училищ, студентов
высших учебных заведений, проходящих производственную практику.
Проведение семинаров, курсов и тематических занятий с рабочими, к ко-
торым предъявляют требования специальных знаний по технике безопасности
и производственной санитарии, семинаров по охране труда для инженерно-
гехпических работников и профсоюзного актива, периодического инструктажа
и проверки знаний рабочих и ИТР по вопросам охраны труда.
Организация консультаций, лекций, бесед, просмотров кинофильмов, вы-
авок, пропагандирующих передовой опыт работы по охране труда:
п.,л иказание помощи цехам и производственным участкам в организации
Работы по охране труда.
Докуг абинет рхраны труда должен быть оснащен нормативно-технической
спп r1 НТаЦие” по охране труда, учебными программами, методическими,
обу-1 °ЧНЬ1МИ’ Директивными и другими материалами, необходимыми для
законе^”' иистРУктажа и консультаций работающих по вопросам трудового
тив- /ЛаТСЛЬ™- техники безопасности, производственной санитарии, про-
Ми об г ,ри°й защиты, а также всеми необходимыми техническими средства-
* -‘!ения и наглядными пособиями.
кой и п 51 J1HU’ КОТОРЬТС не связаны с обслуживанием, испытанием, налад-
и матеъ М(- Т°М °б°РУДОвания, использованием инструмента, хранением сырья
нрофе^си °В- лсРвичный инструктаж на рабочем месте нс проводят. Список
’<ем мес И ра^°тников. освобожденных от первичного инструктажа на рабо-
союзнь м ’ - тпеРжДает руководитель предприятия по согласованию с проф-
25
Для работ, на которых предъявляются дополнительные (по-
вышенные) требования к безопасности труда, может быть уста-
новлен более продолжительный срок обучения.
Допуск к самостоятельной работе фиксируют датой и под-
писью инструктирующего в журнале регистрации инструктажа
на рабочем месте (личной карточке инструктажа).
Повторный инструктаж проходят все работающие, независи-
мо от квалификации, образования и стажа работы не реже чем
через шесть месяцев с целью проверки и повышения уровня
знаний правил и инструкций по охране труда по программе ин-
структажа на рабочем месте.
Инструктаж проводят индивидуально или с группой работ-
ников одной профессии.
Внеплановый инструктаж проводят в следующих случаях
изменения правил по охране труда;
изменения технологического процесса, замене или модерни-
зации оборудования, исходного сырья, материалов и других
факторов, влияющих на безопасность труда; «.
нарушения работниками требований безопасности труда, ко-
торые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву
или пожару;
перерывов в работе-—для работ, на которых предъявляются
повышенные требования к безопасности труда — более чем на
30 календарных дней, а для остальных работ — 60 дней.
Инструктаж проводят индивидуально или с группой работ-
ников одной профессии в объеме первичного инструктажа на ра-
бочем месте.
Текущий инструктаж получают работники перед производст-
вом работ, на которые оформляется наряд-допуск.
Проведение текущего инструктажа фиксируется в наряде-до-
пуске на производство работ.
Знания, полученные при инструктаже, проверяет работник,
проводивший инструктаж. Работающий, получивший инструк-
таж и показавший неудовлетворительные знания, к работе не
допускается. Он обязан вновь пройти инструктаж.
О проведении первичного инструктажа на рабочем месте,
повторного и внепланового, лицо, проводившее инструктаж,
делает запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем
месте (личной карточке инструктажа). Под этой записью долж-
ны обязательно расписаться инструктируемый и инструктирую-
щий. При регистрации внепланового инструктажа указывают
причину, вызвавшую его проведение.
Рабочие, имеющие профессию и поступающие на работы,
к которым предъявляются дополнительные (повышенные) тре-
бования безопасности труда, перед первичным инструктажем
на рабочем месте должны пройти обучение безопасным мето-
дам труда по программам, утвержденным министерством и со-
26
гласованным с ЦК профсоюза и органами государственного на-
дзора. о
Рабочие повышают уровень своих знании по безопасности
труда га курсах повышения квалификации. Программы повы-
шения квалификации содержат темы по охране труда, в кото-
рые включены сведения о стандартах ССБТ.
у всех рабочих, окончивших курсы повышения квалифика-
ции, проверяют знания по безопасности труда во время сдачи
квалификационных экзаменов. Знания проверяют в индивиду-
альном порядке путем устного опроса или с применением тех-
нических средств обучения и контроля знаний.
Инженерно-технические работники повышают знания по без-
опасности труда при повышении квалификации на специальных
курсах по охране труда; в институтах повышения квалифика-
ции. на курсах при научно-исследовательских институтах и
предприятиях, а также па факультетах и курсах повышения
квалификации при высших учебных заведениях.
Программы повышения квалификации инженерно-техниче-
ских работников утверждают министерства по согласованию с
соответствующим ЦК профсоюза. По окончании обучения по по-
вышению квалификации должна быть предусмотрена проверка
знаний по охране труда. Периодичность повышения квалифика-
ции инженерно-технических работников установлена не реже
одного раза в шесть лет.
Ответственность за организацию обучения безопасным прие-
мам и методам и проверку знании правил техники безопасности
возлагается на руководителей предприятий и организаций.
2 4. ПЛАНИРОВАНИЕ РАБОТЫ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Основой плановой работы по охране труда предприятия явля-
ется пятилетний «Комплексный план улучшения условий, охра-
ны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий», преду-
сматривающий решение следующих основных задач:
максимальное сокращение рабочих мест, не соответствую-
щих требованиям и нормам охраны труда, в том числе сокра-
щение численности рабочих, занятых на работах с вредными
Условиями труда и тяжелых физических работах;
приведение оборудования, машин и механизмов в соответст-
вие с требованиями государственных и отраслевых стандартов
^опасности труда (ССБТ);
вывод из эксплуатации объектов производственного назначе-
ния, не обеспечивающих безопасности труда и нс подлежащих
своему техническому состоянию реконструкции и капиталь-
НОмУ ремонту;
ип ^0Веление площадей санитарно-бытовых помещений до уста-
В‘1енных норм;
27
значительное сокращение, а в дальнейшем ликвидация тяже-
лых физических работ, уменьшение численности работающих,
занятых ручным трудом;
дальнейшее развитие лечебно-профилактических, медицин-
ских и оздоровительных учреждений.
Указанные задачи должны решаться в первую очередь на ос-
нове реконструкции, технического перевооружения, автоматиза-
ции и механизации производства, внедрения прогрессивной тех-
нологии, обеспечивающих здоровые и безопасные условия труда
работающих.
Комплексный план разрабатывается на предприятии под ру-
ководством директора или главного инженера предприятия и
председателя профсоюзного комитета с участием всех служб и
подразделений предприятия и общественных организаций.
Основой для подготовки комплексного плана является но-
менклатура мероприятий по охране труда, являющаяся разде-
лом коллективного договора*, заключаемого ежегодно профсо-
юзным комитетом с администрацией предприятия, а также мате-
риалы паспортизации и аттестации состояния условий труда на
рабочих местах и в цехах, проводимые перед разработкой про-
екта комплексного плана.
В номенклатуру** по охране труда входят:
Модернизация технологического, подъемно-транспортного и
другого производственного оборудования в соответствии с ГОСТ
12.2.003—74 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие
требования безопасности» и другими нормативно-техническими
документами по безопасности труда.
Внедрение автоматического и дистанционного управления
производственным оборудованием, технологическими процесса-
ми, подъемными и транспортными устройствами с целью обеспе-
чения безопасности работающих; систем автоматического конт-
роля и сигнализации о наличии и возникновении опасных и
вредных производственных факторов, а также блокирующих
устройств, обеспечивающих аварийное отключение оборудова-
ния в случаях его неисправности; технических средств, обеспе-
чивающих защиту работающих от поражения электрическим то-
ком; средств контроля уровней опасных и вредных производст-
венных факторов на рабочих местах в соответствии с ГОСТ
ССБТ и другими нормативными документами.
Установка предохранительных и защитных приспособлении
на паровых, водяных, газовых, кислотных и других производен
* Сведения о коллективном договоре, его заключении, действии и содер
жапии. Студенты получают в курсе «Советское право». гр
** Постановление ВЦСПС от 31.03.1980 г. № 3-11. Минхимпром СС
ЦК Профессионального Союза рабочих химической и нефтехимической
мышлснности «О номеклатурс мероприятий по охране труда» 27.06.1 “° '
V? 388/Д/06.
28
венных коммуникациях и сооружениях. Устройство на действу-
ющих объектах новых и реконструкция старых вентиляционных
систем, аспирационных и пылеулавливающих установок, средств
коллективной защиты от воздействия опасных и вредных произ-
водственных факторов в соответствии с требованиями ГОСТ
ССБТ.
Устройство тротуаров, переходов, тоннелей, галерей на тер-
ритории предприятия (цеха) в целях обеспечения безопасности
работающих. Приведение производственных зданий, сооруже-
ний, помещений, перепланировка размещения производственно-
го оборудования в соответствии с требованиями СНиП и других
нормативных документов.
Совершенствование технологических процессов в целях уст-
ранения воздействия на работающих опасных и вредных произ-
водственных факторов, нанесение на производственное оборудо-
вание и коммуникации опознавательной окраски и знаков без-
опасности в соответствии с требованием ГОСТ ССБТ.
Механизация процессов розлива и транспортирования ядо-
витых, агрессивных, легковоспламеняющихся и горючих жид-
костей. ' Механизация уборки производственных помещений,
складирования и транспортирования сырья, готовой продукции
и отходов производства.
Приведение уровней шума, вибрации, ультразвука, ионизи-
рующих и других вредных излучений, а также естественного и
искусственного освещения на рабочих местах в цехах и местах
массового перехода людей в соответствие с требованиями
СНиП и ГОСТ ССБТ.
Переоборудование отопительных систем, установок конди-
ционирования воздуха, устройство тепловых, водяных и воз-
душных завес (воздушных душей) в целях обеспечения нор-
мального теплового режима и микроклимата на рабочих мес-
тах в соответствии с требованиями СНиП и ГОСТ ССБТ.
Расширение, реконструкция и оснащение бытовых помеще-
нии, мест организованного отдыха и производственной гимнас-
тики, приобретение для этих целей необходимого инвентаря,
оплата инструкторов-методистов производственной гимнастики
и Физкультурно-оздоровительной работы. Приобретение и мон-
сатураторных установок для приготовления газированной
оды, устройство централизованной подачи к рабочим местам
паевой И газиРованн°й воды, чая, белково-витаминных на-
в (')РганнзаЦия кабинетов, уголков, передвижных лабораторий,
i1DCIaBoK 110 охране труда, приобретение для них необходимых
pj а°ор0в> наглядных пособий, демонстрационной аппаратуры.
и'дание и приобретение нормативно-технической документации
литературы по охране труда.
29
Мероприятия по охране труда должны быть обеспечены про-
ектно-сметно-конструкторской и другой технической документа-
цией.
Мероприятия по охране труда финансируются предприятия-
ми за счет средств цеховых и общепроизводственных расходов,
если мероприятия не носят капитального .характера, амортиза-
ционного фонда, предназначенного для капитального ремонта,
если мероприятия проводятся одновременно с капитальным ре-
монтом основных средств, банковского кредита, если мероприя-
тия входят в комплекс кредитуемых банком затрат на внедре-
ние новой техники и расширение производства.
Денежные средства и материальные ресурсы, предназначен-
ные для выполнения конкретных мероприятий по охране труда,
запрещается использовать на другие цели.
Не подлежат включению в комплексный план мероприятия
по техническому перевооружению и реконструкции, связанные
с совершенствованием технологии, изменением объемом про-
дукции, повышением технического уровня производства и т. п.
Проект комплексного плана выносят на обсуждение собра-
ния (конференции) трудового коллектива предприятия и после
одобрения согласовывают с технической инспекцией труда, до-
веренным врачом профсоюза, санэпидстанцией, и инспекцией
Госгортехнадзора, а затем направляют в Министерство для
включения в сводный комплексный план. В соответствии с По-
становлением Президиума ВЦСПС и Госкомтруда СССР
«О разработке хозяйственными и профсоюзными органами
комплексных планов улучшения условий, охрана труда и сани-
тарно-оздоровительных мероприятий на 1986—1990 годы»,
утвержденным 28 сентября 1984 г. № 11—7/286 комплексный
план должен быть составной частью плана экономического и
социального развития отрасли.
Профсоюзные комитеты постоянно контролируют реализа-
цию запланированных мероприятий.
2.5. КОНТРОЛЬ СОБЛЮДЕНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О ТРУДЕ
И ПРАВИЛ ОХРАНЫ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ
В соответствии с Основами законодательства Союза ССР и со-
юзных республик о' труде (статья 104) надзор и контроль со-
блюдения законодательства о труде и правил по охране труД3
осуществляют:
специально уполномоченные государственные органы и ин-
спекции, не зависящие в своей деятельности от администрации
предприятий, учреждений, организаций и их вышестоящих ор'
ганов;
профессиональные союзы, а также состоящие в их ведении
техническая и правовая инспекции труда, согласно положен11]
ям об этих инспекциях, утвержденным ВЦСПС.
30
Советы народных депутатов и их исполнительные и распо-
рядительные органы контролируют соблюдение законодательст-
ва" о труде в порядке, предусмотренном законодательством Со-
юза с - - - - -
ССР и союзных республик; Министерства, государственные
комитеты и ведомства осуществляют внутриведомственный конт-
роль соблюдения законодательства о труде в отношении подчи-
ненных им предприятий, учреждений, организаций.
Высший надзор за точным и единообразным исполнением
законов о труде возложен па Генерального прокурора СССР и
подчиненных ему прокуроров в соответствии с законом СССР о
прокуратуре СССР.
Техническая инспекция труда* контролирует соблюдение за-
конодательства о труде и правил по охране труда в производст-
венных, научно-производственных объединениях, на предприя-
тиях. в учреждениях, организациях, колхозах.
В своей работе техническая инспекция труда руководствует-
ся законами СССР и союзных республик, указами Президиума
Верховного Совета СССР и Президиумов Верховных Советов
союзных республик, постановлениями и распоряжениями Сове-
та Министров СССР и Советов Министров союзных республик о
труде, нормативными актами по охране труда, постановлениями
ВЦСПС, центральных комитетов, советов профсоюзов и Поло-
жением о технической инспекции труда, утвержденном Прези-
диумом ВЦСПС.
Техническая инспекция труда работает в тесном контакте с
правовой инспекцией труда, органами Госгортехнадзора СССР,
государственного энергетического надзора в СССР, государст-
венного санитарного надзора в СССР и другими органами госу-
дарственного надзора, привлекает к своей работе профсоюзный
актив.
Техническая инспекция подразделяется на техническую инс-
пекцию труда ВЦСПС, техническую инспекцию труда централь-
ных комитетов профсоюзов и техническую инспекцию труда со-
ветов профсоюзов и находится в подчинении соответствующих
фофсоюзных органов.
Технические инспекторы, обслуживающие химическую про-
мышленность, работают под руководством отдела охраны труда
профсоюза рабочих, химической и нефтехимической про-
мышленности.
ви Техническими инспекторами труда могут быть лица, как цра-
До, с высшим образованием, имеющие стаж практической ра-
ты в данной отрасли не менее трех лет.
кпе 3 Каждым предприятием химической промышленности за-
илен технический инспектор труда. Он осуществляет госу-
* п
Г11Олож^ние о технической инспекции труда утверждено Постановле-
нии диума ВЦСПС от 26 августа 1977 года.
31
дарственный надзор за выполнением требований охраны труда
контролирует правильность расследования и учета несчастных
случаев, расследует групповые, тяжелые несчастные случаи и не-
счастные случаи со смертельным исходом, и направляет следст-
венным органам материалы для привлечения виновных лиц к
уголовной ответственности за нарушение правил и норм охраны
труда.
Технический инспектор труда участвует в приемке нового
оборудования, является членом государственной комиссии по
приемке новых объектов в эксплуатацию, контролирует выпол-
нение номенклатурных и других мероприятий по охране труда.
Санитарный надзор. Государственный санитарный надзор за
работой предприятий и организаций химической промышленно-
сти осуществляется через санитарно-эпидемиологические служ-
бы Министерства здравоохранения СССР и министерств здра-
воохранения союзных республик. Основная задача санитарного
надзора — предупреждение загрязнения внешней среды (водо-
емов, почвы и атмосферного воздуха) вредными промышленны-
ми выбросами, а также контроль организации и проведения ме-
роприятий, направленных па предупреждение заболеваний.
Представители СЭС участвуют в приемке объектов капи-
тального строительства, расследуют случаи профессиональных
заболеваний и вместе с администрацией предприятии и органи-
заций определяют меры для их предупреждения и ликвидации.
Надзор за безопасным ведением работ в промышленности и
горный надзор. При Совете Министров СССР организован Го-
сударственный комитет СССР по надзору за безопасным веде-
нием работ в промышленности и горному надзору (Госгортех-
надзор СССР).
Госгортехнадзор СССР является союзно-республиканским
органом. В химической промышленности он контролирует со-
блюдение технологических регламентов, норм, правил и инст-
рукций по технике безопасности на предприятиях, а также в по-
жаро- и взрывоопасных производствах.
Кроме того, органы Госгортехнадзора СССР обеспечивают
контроль соблюдения правил устройства и безопасной эксплуа-
тации паровых котлов и сосудов, работающих под давлением
более 70 кПа; водогрейных котлов с температурой нагрева водь
более 115 °C; трубопроводов для пара и горячей воды; грузО'
подъемных кранов, лифтов (кроме малых грузовых), эскалатС'
ров, фуникулеров и подвесных пассажирских канатных дор°г
Ърганы Госгортехнадзора предоставляют предприятиям прав0
на изготовление‘аппаратов и оборудования котлоагрегатов 1
подъемных сооружений, регистрируют эти объекты и разреза'
ют эксплуатацию, проводят их техническое освидетсльство
вание.
32
Органы Госгортехнадзора СССР участвуют в приемке в экс-
плуатацию поднадзорных ему видов оборудования и объектов
капитального строительства; расследуют групповые, тяжелые,
несчастные случаи, и несчастные случаи со смертельным исхо-
дом, происшедшие на объектах надзора.
Свои функции Госгортехнадзор СССР выполняет через ин-
женеров-инспекторов областных и республиканских округов,
а также центрального аппарата Госгортехнадзора СССР и Гос-
гортехнадзора союзных республик
Пожарный надзор. В СССР государственный пожарный над-
зор возложен на Главное управление пожарной охраны Мини-
стерства внутренних дел СССР (ГУПО МВД СССР) и союзных
республик и их местные органы, находящиеся в системе Сове-
тов депутатов трудящихся.
Органы местного управления и отделы пожарной охраны и
пожарные подразделения, обслуживающие предприятия химиче-
ской промышленности, в порядке надзора контролируют: выпол-
нение противопожарных мероприятий па всех объектах пред-
приятий, боеспособность пожарных служб и исправность средств
пожаротушения на предприятии, соблюдение правил пожарной
безопасности при проектировании новых производств.
Органы пожарного надзора участвуют в приемке в эксплуа-
тацию объектов капитального строительства.
Энергетический надзор. Государственный энергетический
надзор СССР осуществляют соответствующие органы Минис-
терства энергетики и электрификации СССР. Его основная за-
дача — надзор за техническим состоянием электростанций,
электрических и тепловых установок и их безопасным обслужи-
ванием. Энергонадзор осуществляет предупредительный и теку-
щий надзор за выполнением всеми потребителями энергии дей-
ствующих правил устройства электроустановок, их технической
эксплуатации и правил техники безопасности.
Представители государственного надзора имеют право ста-
вить вопрос о приостановке работы отдельных цехов и пред-
приятий, не отвечающих технике безопасности и санитарии, на-
лагать штрафы на должностных лиц, нарушающих установлен-
ные правила, в необходимых случаях давать представления об
а^в' бождении от работы лиц, систематически нарушающих пра-
Мила и нормы охраны труда, а также, возбуждать перед органа-
Пп ПрокУРатУРы вопрос о привлечении лиц, допустивших при
Ведснии Раб°т нарушения норм и правил техники безопасно-
промышленной санитарии, к уголовной ответственности
Тру °^ову ведомственного контроля за состоянием охраны
П[)и ча предприятиях химической промышленности положен
Сог МинхимпР°ма °т Ю-06 1980 г. № 480.
пия и Ласно этому приказу Министерство через свои управле-
Отделы контролирует выполнение законодательства о
33
труде, правил и норм по охране труда и реализацию решений,
направленных на повышение безопасности труда, анализирует
состояние безопасности труда на предприятиях и оценивает уро-
вень профилактической работы в этой области, обеспечиваемый
руководителями предприятий.
Одно из ведущих мест в этой работе отводится «Управлению
техники безопасности, промышленной санитарии и охраны при-
роды» Министерства химической промышленности СССР. Оно
организует в системе Министерства работу по созданию без-
опасных условий труда на производстве, внедрение новых эф-
фективных средств и методов предупреждения производствен-
ного травматизма, осуществляет методическое руководство
службами охраны труда и техники безопасности предприятий и
контролирует следующие аспекты их деятельности:
организация работы по технике безопасности;
соблюдение общесоюзных и ведомственных нормативных до-
кументов по безопасности труда;
внедрение технических мероприятий, направленных на пред-
упреждение производственного травматизма;
обеспечение работающих средствами индивидуальной за-
щиты;
выполнение постановлений ЦК КПСС, Совета Министров
СССР, ВЦСПС ЦК профсоюза рабочих химической и нефтехи-
мической промышленности, приказов и указаний Министерства
и других вышестоящих органов по технике безопасности.
В соответствии с Приказом № 480 на каждом предприятии
разрабатываются по согласованию с профсоюзным комитетом
Положение о системе профилактической работы по обеспече-
нию соблюдения правил техники безопасности и Положение о
материальном стимулировании рабочих и инженерно-техниче-
ских работников цехов (участков), достигших высоких показа-
телей в работе по охране труда
Эти положения должны предусматривать активное участие в
работе по охране труда всех работников предприятия, обяза-
тельное выполнение инженерно-техническими работниками и ра-
бочими обязанностей, определяемых «Положением», должност-
ных инструкций и инструкций по рабочим местам. Постоянны-!
контроль инженерно-техническими работниками предприятия
соблюдения работающими правил техники безопасности. Систе-
матический учет и контроль проводимой на предприятии пре
филактической работы по технике безопасности. Ежемесячны11
анализ и оценку этой работы в каждом цехе (на участке).
термальное стимулирование коллективов цехов и участков, Д°
стигших высоких показателей в работе.
Приказ № 480 определяет также должностные обязанное11'
ад шнистративно-управленческого и инженерно-техническое
ерсонала предприятия, отдельных подразделений и служб
педприятия в области охраны труда и техники безопасности.
Директор предприятия осуществляет общее руководство ра-
ботой по созданию здоровых и безопасных условий труда на
предприятии. Он организует контроль использования по назна-
чению средств, выделяемых на эти цели, соблюдения инженер-
но-техническими работниками и рабочими действующего зако-
нодательства, правил, норм и инструкций по технике безопас-
ности; обеспечивает выполнение приказов и указаний Минис-
терства, предписаний органов государственного надзора в обла-
сти техники безопасности. Обеспечивает внедрение на пред-
приятии системы стандартов безопасности труда;
рассматривает комплексные планы улучшения условий и
охраны труда, санитарно-оздоровительных мероприятий, согла-
совывает их с профсоюзной организацией и представляет па
утверждение в вышестоящие инстанции. Утверждает годовые
планы мероприятий, входящих в сводную номенклатуру меро-
приятий по охране труда, организует их материально-техниче-
ское и финансовое обеспечение. Контролирует своевременное
выполнение планов и правильное расходование средств;
ежегодно проводит совещание инженерно-технических ра-
ботников цехов и служб предприятия с участием представите-
лей общественных организаций по вопросам техники безопас-
ности;
обеспечивает своевременное представление статистической
отчетности о несчастных случаях, связанных с производством,
и об освоении средств на мероприятия по охране труда.
Главный инженер возглавляет всю организационно-техниче-
скую работу по созданию безопасных условий труда на пред-
приятии. Руководит работой службы охраны труда предприя-
тия, рассматривает и утверждает планы работ этой службы,
контролирует их выполнение. Организует внедрение на пред-
приятии Системы стандартов безопасности труда. Утверждает
совместно с комитетом профсоюза инструкции по технике без-
опасности и обеспечивает их своевременный пересмотр. Органи-
зует подготовку и повышение квалификации рабочих и инже-
нерно-технических работников в области техники безопасности
возглавляет работу экзаменационной и квалификационной ко-
стрССИИ ОРгапизУет и контролирует выполнение приказов Мини*
рства, директора предприятия и предписаний контролирую-
°рганов, касающихся вопросов охраны труда;
ту СИстематически лично осматривает производственные объек-
собпПР°ВеРяет сост°яние техники безопасности и контролирует
МесТа ДСрИе Работающими правил и инструкций на рабочих
Пппл3* выявленные недостатки отмечает в цеховых журналах
Филактической работы;
3»
обеспечивает своевременное расследование несчастных слу-
чаев, аварий, пожаров на предприятии, разработку и внедре.
пие профилактических мероприятий;
утверждает тематику работ рационализаторов и изобретате-
лей и определяет необходимость проведения научно-исследова-
тельских работ, направленных на обеспечение безопасности
труда;
руководит разработкой комплексных планов улучшения ус-
ловий и охраны труда. Обеспечивает контроль их выполнения.
Отдел охраны труда является самостоятельным структур,
ным подразделением предприятия и подчиняется непосредствен-
но руководителю или главному инженеру предприятия.
Структуру и штаты отдела утверждает руководитель пред-
приятия применительно к типовым структурам и нормативам
численности, исходя из условий и особенностей производства.
В тех случаях, когда в соответствии с типовыми структурами на
предприятии не может быть создан отдел, назначается старший
инженер (инженер) по охране труда.
Отдел несет ответственность за организацию работы на
предприятии по созданию здоровых и безопасных условий тру-
да работающих, предупреждению несчастных случаев на про-
изводстве и профессиональных заболеваний.
Отдел проводит свою работу совместно с другими подразде-
лениями предприятия и во взаимодействии с комитетом проф-
союза, технической инспекцией труда и местными органами госу-
дарственного надзора по плану, утвержденному руководите-
лем или главнЫхМ инженером предприятия.
В обязанности отдела входит:
постоянное совершенствование организации работы на пред-
приятии по созданию здоровых и безопасных условий труда ра-
ботающих, предупреждению производственного травматизма и
профессиональных заболеваний; внедрение передового опыта,
системы стандартов и научных разработок по охране труда-
Контроль состояния охраны труда на производстве; анализ со-
стояния и причин производственного травматизма и профессио-
нальных заболеваний; разработка совместно со службами пред*
приятия мероприятий по предупреждению несчастных случаев
и профессиональных заболеваний на производстве и организа-
ция их внедрения; организация разработки и выполнения пяти-
летнего комплексного плана улучшения условий труда. Отде-1
участвует в работе комиссий по приемке в эксплуатацию за
конченных строительством или реконструированных объект0
производственного назначения. Проводит вводный инструкт3
и оказывает помощь в организации обучения работников я 0
ласти охраны труда. Участвует в работе аттестационной
сии и комиссии по проверке знаний инженерно-технически
работниками и служащими правил, норм и инструкций по °*Р
36
не труда. Участвует в расследовании несчастных случаев на
производстве. Рассматривает письма, заявления и жалобы тру-
дящихся, касающиеся охраны труда и принимает соответствую-
щие меры. Составляет отчетность по охране труда по установ-
ки ным формам и в установленные сроки.
Отдел охраны труда и его сотрудники — инженеры по техни-
ке безопасности имеют право:
проверять состояние условий и охраны труда во всех под-
разделениях предприятия и давать обязательные для исполне-
ния предписания об устранении выявленных недостатков, кото-
рые могут быть отменены только письменным распоряжением
руководителя или главного инженера предприятия;
запрещать эксплуатацию машин, оборудования и проведение
работ на отдельных участках, если это угрожает жизни и здо-
ровью работающих или может привести к аварии. О принятии
такого решения необходимо уведомить руководителя или глав-
ного инженера предприятия;
запрашивать у подразделений предприятия материалы, каса-
ющиеся охраны труда, требовать письменные объяснения лиц,
допустивших нарушения правил и норм охраны труда, инст-
рукций по технике безопасности;
требовать от руководителей подразделений отстранения от
работы лиц, не имеющих допуска к выполнению данной работы
или грубо нарушающих правила и нормы охраны труда, ин-
струкции по технике безопасности;
представлять руководству предприятия предложения о по-
ощрении отдельных работников за активную работу в создании
здоровых и безопасных условий труда и вносить предложения о
привлечении к дисциплинарной ответственности виновных в на-
рушении правил и норм охраны труда.
Отдел в своей работе руководствуется законодательством
^оюза ССР и союзных республик, постановлениями директив-
ных органов, нормативными документами по охране труда, при-
казами и распоряжениями Министерства, решениями органов
г,)сУДарственного надзора и вышестоящих профсоюзных орга-
нов приказами и распоряжениями предприятия.
Начальник цеха, участка организует ведение технологическо-
процесса, газоспасательных, огневых, ремонтных и других
н сот в цехе в соответствии с требованиями технологического
Р гламента, правил и инструкций по технике безопасности;
ви. еспечивает своевременное и качественное проведение всех
стп°В °бУчения и инструктажа, проверки знаний правил и ин-
н Р^кПий для рабочего места, техники безопасности рабочими
квдН>КенеР1ю‘техническими работниками. Организует работу
лификационной комиссии;
ННзм еспечивает безопасную эксплуатацию оборудования, меха-
1 приспособлений, оградительных и предохранительных
37
устройств, безопасное хранение, применение и транспортирова-
ние вредных веществ, правильную эксплуатацию и эффектив-
ность работы вентиляционных устройств, своевременный анализ
воздушной среды, нормальное освещение помещений и рабочих
мест, проведение мероприятий по борьбе с шумом, вибрацией,
статическим электричеством, заполнение паспорта санитарно-
технического состояния цеха;
обеспечивает получение в установленные сроки рабочими и
инженерно-техническими работниками средств индивидуальной
защиты (спецодежды, спецобуви, предохранительных приспособ-
лений). Контролирует их наличие, исправность и правиль-
ность использования;
контролирует соблюдение требований техники безопасности
при организации подготовительных и ремонтных работ, прово-
димых под руководством инженерно-технического персонала
цеха. Организует разработку плана ликвидации аварий в цехе и
изучение его инженерно-техническим персоналом и рабочими;
доводит до сведения персонала цеха приказы, распоряжения
и другие документы по технике безопасности, контролирует их
исполнение. Организует разработку и своевременный пересмотр
инструкций на рабочем месте и технике безопасности и их нали-
чие на всех рабочих местах;
ежедневно проверяет записи в сменном журнале и журнале
профилактической работы, заслушивает информацию начальни-
ков смен и служб о технике безопасности, имевших место на-
рушениях и принятых мерах для их устранения. Ежедневно ин-
формирует об этом службу охраны труда и руководителя пред-
приятия;
ежемесячно совместно с руководителями служб цеха, на-
чальником смены (мастером) и старшим общественным инспек-
тором по охране труда в каждой смене проверяет состояние
техники безопасности и соблюдение работающими правил и ин-
струкций на рабочих местах, а также проводит совещания
инженерно-технических работников, бригадиров, общественных
инспекторов по охране труда, на которых анализирует причины
несчастных случаев и имевшие место нарушения правил техни-
ки безопасности. Результаты проверки записывает в журна-1
профилактической работы и принимает меры для устранения
выявленных нарушений;
проводит расследование и учет несчастных случаев в цехе 11
информирует о них руководителя предприятия, службу охраны
труда и профсоюзный комитет. Контролирует ход выполнения
приказов и предписаний по актам расследования аварий и не'
счастных случаев;
организует пропаганду и обмен опытом по технике безопа
пости с другими цехами и службами предприятия;
подготавливает предложения к перспективному комплексн
38
ппану улучшения условий и охраны труда и обеспечивает
его выполнение.
Начальник смены, мастер участка обеспечивает безопасное
едение технологического процесса, эксплуатацию оборудования
/механизмов), правильную организацию рабочих мест и при-
менение работающими средств индивидуальной зашиты, а так-
же безопасную подготовку и сдачу оборудования в ремонт;
ведет в смене профилактическую работу, обеспечивающую
соблюдение правил техники безопасности. Проводит инструктаж
и обучение подчиненного персонала безопасным методам рабо-
-ы Не допускает к работе лиц, не прошедших инструктажа,
обучения и проверки знаний и нс имеющих допуска к самостоя-
тельной работе;
ежедневно перед началом смены подробно разбирает с ра-
бочими все нарушения правил и инструкций по технике без-
опасности за прошедшие сутки. Доводит до сведения рабочих
приказы, распоряжения и другие документы, касающиеся тех-
ники безопасности. Обследует рабочие места, проверяет состоя-
ние технологического оборудования и средств автоматики, со-
блюдение установленных технологических параметров, требова-
ний, правил и инструкций по технике безопасности персона пом
смены (участка) Принимает меры для устранения выявленных
нарушений. Результаты проверки записывает в журнал профи
лактической работы по технике безопасности;
ежемесячно проводит с рабочими смены (участка) совеща-
ния, на которых разбирает характерные случаи нарушения пра-
вил и инструкций по технике безопасности в цехе, на предприя-
тии О чем делает запись в журнале профилактической работы;
обеспечивает наличие на рабочих местах инструкций, плака-
тов, знаков безопасности, предупредительных надписей и дру-
гих средств пропаганды по технике безопасности.
Газоспасательная служба. На предприятиях, где возможно
внезапное выделение взрывоопасных токсичных газов в резуль-
тате аварий, нарушения герметичности аппаратов, коммуника-
ции и резервуаров, организуется газоспасательная служба, под-
чиняющаяся главному инженеру. Газоспасательную службу,
как правило, размещают в специально оборудованном помете-
и’ снабжают транспортом и предназначенным для газоспаса-
и ’,Ь1,Ых работ оборудованием (респираторами, изолирующими
ФИльтРУЮ1цими противогазами и др.), чтобы быстро оказать
* ощь персоналу, внезапно оказавшемуся в газовой среде.
НЬ1х аоота газоспасательной службы складывается из оператив-
Тця и пР°филактических мероприятий. Оперативные мероприя-
авао ’!Ь1Полнение спасательных работ при производственных
Вых ме* Эвакуация обслуживающего персонала из загазован-
ЛНКВ1 СТ’ ОКазыванпе первой помощи пострадавшим, участие в
39
Профилактическая работа газоспасательной службы состоит
в проведении постоянных контрольных наблюдений за газоопас
ними участками. Газоспасатсли анализируют степень загазо-
ванности окружающей среды, проверяют эффективность работы
вентиляционных систем, контролируют исправность газозащит-
ных средств у всего персонала предприятия, периодически про-
веряют исправность этих средств, ремонтируют и заменяют их
новыми.
На газоспасательную службу возложены обязанности прове-
дения инструктажа и обучения производственного персонала
правилам работы в газоопасных местах, способам пользования
противогазами и основным приемам спасательных работ. Эта
служба следит также за тем, чтобы газоопасиые работы выпол-
нялись лицами, обученными и снабженными защитной аппара-
турой.
Для оказания помощи подразделениям газоспасательной
службы, а также для самостоятельной работы по спасению лю-
дей, ликвидации аварий и выполнению газоопасных работ на
предприятиях организуются добровольные газоспасательные
дружины (ДГСД). Эти дружины формируют из рабочих и ин-
женерно-технических работников, хорошо знакомых с техноло-
гией производства, умеющих проводить газоспасательные рабо-
ты и при необходимости оказывать первую помощь пострадав-
шему.
Санитарные лаборатории ведут постоянный контроль соблю-
дения санитарно-гигиенических нормативов в цехах и на терри-
тории предприятия, (см раздел II).
Общественный контроль. Большое значение для создания
здоровых и безопасных условий труда имеет общественный конт-
роль, организуемый профсоюзами. На всех государственных
предприятиях, в каждой профгруппе открытым голосованием из
числа членов профсоюза избирают общественных инспекторов
по охране труда и страховых делегатов.
Общественный инспектор по охране труда контролирует на
своем производственном участке выполнение законодательства
о труде, правил, норм и инструкций по технике безопасности и
производственной санитарии; в том числе: исправность оборуд^'
вания и инструмента; обеспеченность рабочих спецодеждой-
спецобувью, средствами индивидуальной защиты; правильность
и своевременность выдачи (там где это положено) спецпитания
молока, мыла; обеспеченность рабочих питьевой водой; продо-”
жительность рабочего дня; предоставление выходных дней,
пусков, обеденных перерывов; использование труда женщин
подростков и т. д.
Страховой делегат оказывает содействие медицинским
рождениям в проведении профилактических мероприятий, 113
правленных на снижение заболеваемости и улучшение уело®1 |
40
а на производстве. Он проверяет правильность выдачи
/Рпьничных листов, посещает на дому больных, ведет учет ра-
бочих и служащих, нуждающихся в специальном или санитар-
no-KvpopTHOM лечении, и т. д.
Свои обязанности общественный инспектор по охране труда
и страхделегат выполняют в порядке общественной работы. Им
выдаются удостоверения установленной формы и специальные
отличительные значки.
Для оказания помощи комитету профсоюза в осуществле-
нии контроля соблюдения трудового законодательства при ко-
митете профсоюза создаются комиссии по охране труда и со-
циальному страхованию.
В функции комиссии по охране труда входит контроль со-
блюдения администрацией законодательства о труде, контроль
состояния техники безопасности на рабочих местах, участие в
составлении и контроль соблюдения номенклатурных мероприя-
тий по охране труда, участие в приемке в эксплуатацию закон-
ченных строительных объектов, выдача заключений о степени
вины пострадавшего от несчастного случая при смешанной от-
ветственности и т. д.
Комиссия по социальному страхованию рассматривает во-
просы, связанные с назначением и определением размеров посо-
бий по временной нетрудоспособности, анализирует состояние
заболеваемости (в том числе профессиональной) и определяет
вместе с администрацией пути ее снижения. Комиссия участву-
ет также в организации медицинского обслуживания трудя-
щихся и контролирует оказание помощи больному на дому и
направление трудящихся на прохождение курса санаторно-ку-
рортного лечения и т. д. Администрация предприятий (организа-
ций) обязана содействовать работе комиссий но охране труда и
социальному страхованию.
Число членов комиссии определяет профком. Комиссию по
охране труда возглавляет член комитета профсоюза (он же яв-
ляется старшим общественным инспектором предприятия),
а комиссию по социальному страхованию возглавляет председа-
тель комитета профсоюза. Комиссии работают в соответствии с
ланом, утвержденным профкомом.
HF П0НЯТИЕ 0 ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ТРАВМЕ,
ЕСЧаСТН°М СЛУЧАЕ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ
аболевании
и ^Рушение инструкций, правил и норм техники безопасности,
изв"РН0Й безопасности и производственной санитарии на про-
ЗАК°ДСТВе МОГУТ привести к травматизму и профессиональным
а°°леваниям.
ГОСТ 12.0.002—80 ССБТ дает четкое определение производ-
ственному травматизму и связанным с ним терминам и поняти-
ям, обязательным для применения в документации всех видов,
учебниках, учебных пособиях, технической и справочной лите-
ратуре.
Производственный травматизм — явление, характеризующе-
еся совокупностью производственных травм.
Производственная травма — травма, полученная работаю-
щим на производстве и вызванная несоблюдением требований
безопасности труда.
Требования безопасности труда — требования, установленные
законодательными актами, нормативно-технической документа-
цией, правилами и инструкциями, выполнение которых обеспе-
чивает безопасность труда. Требования безопасности труда
предъявляются к производственной среде, производственному
процессу, оборудованию, а также к работающим.
Безопасность груда — состояние условий труда, при котором
исключено воздействие на работающих опасных и вредных про-
изводственных факторов.
Опасный производственный фактор — производственный фак-
тор, воздействие которого на работающего в определенных усло-
виях приводит к травме или другому внезапному ухудшению
здоровья.
Вредный производственный фактор — производственный фак-
тор, воздействие которого на работающего приводит к заболе-
ванию или снижению работоспособности.
ГОСТ 12.0.003—74 «ССБТ. Опасные и вредные производст-
венные факторы. Классификация» подразделяет опасные и
вредные производственные факторы на четыре класса — физиче-
ские; химические; биологические; психофизиологические.
Физические — движущиеся машины и механизмы, разруша
ющиеся конструкции, обрушивающиеся горные породы, повы-
шенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны,
повышенный уровень на рабочем месте шума, вибрации, ин
фразвуковых колебаний, ультразвука, напряжения электриче-
ской цепи, замыкание которой может произойти через тело че-
ловека, повышенный уровень статического электричества, элект-
ромагнитных излучений, ультрафиолетовой или инфракрасной
радиации, ионизирующих излучений, повышенная напряжен-
ность электрического и магнитного полей, расположение на зна-
чительной высоте рабочего места относительно поверхности
земли (поля), повышенное или пониженное барометрическое
давление в рабочей зоне и его резкое изменение, повышенная
или пониженная влажность воздуха, его подвижность и иониза-
ция, отсутствие или недостаток естественного света, понижен-
ная освещенность рабочей зоны, контрастность, прямая и отра-
женная блесткость, острые кромки, заусенцы и шероховатости
42
на поверхности заготовок, инструментов и оборудования, неве-
сомость.
Химические а) по характеру воздействия на организм чело-
века. токсичные; раздражающие; сенсибилизирующие; канцеро-
генные; мутагенные; влияющие на ретрадуктивную функцию;
б) по пути проникновения в организм человека через: органы
дыхания; желудочно-кишечный тракт; кожные покровы и сли-
зистые оболочки.
Биологические—патогенные микроорганизмы (бактерии, ви-
русы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их
жизнедеятельности. Микроорганизмы (растения и животные).
Психофизиологические а) физические перегрузки: статиче-
ские, динамические; б) нервно-психические: умственное перена-
пряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда,
эмоциональные перегрузки.
Понятие «травма» обычно отождествляется с понятием «не-
счастный случай». ГОСТ же дает ему конкретное определение.
Несчастный случай на производстве — случай с работающим,
связанный с воздействием на него опасного производственного
фактора.
Травмы (несчастные случаи) подразделяются на связанные
с производством и не связанные с производством. К первой
группе относятся травмы, полученные работающими на терри-
тории или вне территории предприятия при организации любой
работы по заданию администрации (на рабочем месте, в цехе,
заводском дворе; при погрузке, разгрузке и транспортировании
материалов и оборудования; при следовании к месту работы и
с работы на транспорте, предоставленном организацией и в дру-
гих случаях).
Ко второй группе относятся травмы, полученные в результа-
те опьянения, при хищении материальных ценностей, изготовле-
нии каких-либо предметов для личных целей и без разрешения
администрации и в некоторых других случаях.
Указанное подразделение связано с определенной ответст-
венностью предприятия и пострадавшего за происшедший не-
счастный случай. Администрация несет полную ответственность
только за несчастные случаи, связанные с производством.
При нарушении норм производственной санитарии, которую
ГОСТ определяет как «система организационных гигиенических
и санитарно-технических мероприятий и средств, предотвраща-
ющих воздействие на работающих вредных производственных
факторов», работающий может получить профессиональное за-
болевание— заболевание, вызванное воздействием на работаю-
щего вредных условий труда.
Профессиональные заболевания, возникающие в течение ко-
роткого промежутка времени (одной смены или суток), называ-
43
ются острыми, а возникшие в течение более длительного сро-
ка — хроническими.
К профессиональным относятся все болезни, возникшие
вследствие воздействия на работающего вредных производст-
венных факторов. К ним относятся болезни, вызванные измене-
нием атмосферного давления (кесонная болезнь, горная бо-
лезнь и др), болезни от воздействия профессиональной пыли
(пневмокониозы), болезни кожи от воздействия раздражаю-
щих и токсичных веществ (дерматиты, язвы) и др.
Производственный травматизм и профессиональные заболе-
вания нетерпимы на наших предприятиях, и если они происхо-
дят, то исключительно из-за организационных или технических
недоработок. Поэтому каждый несчастный случай, каждое про-
фессиональное заболевание расследуется и учитывается в стро-
гом соответствии с установленным в СССР порядком. Сущест-
вующая единая для всех предприятий система расследования и
учета несчастных случаев и профессиональных заболеваний поз-
воляет сопоставлять и анализировать причины их возникнове-
ния и своевременно предотвращать их.
2.7. РАССЛЕДОВАНИЕ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ
И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
В соответствии с положением ВЦСПС расследование несчаст-
ных случаев, не повлекших за собой тяжелых последствий, про-
водит начальник цеха (или другой руководитель производст-
венного участка) вместе с представителем профсоюзной орга-
низации (общественным инспектором по охране труда) и инже-
нером по технике безопасности предприятия.
Расследованию и учету подлежат несчастные случаи, проис-
шедшие на территории предприятия, вне территории предприя-
тия при выполнении пострадавшим трудовых обязанностей, за-
дания администрации предприятия, руководителя работ (брига-
дира, мастера, начальника смены, участка и т. д.), а также при
следовании на предоставленном предприятием транспорте на
работу или с работы.
Расследованию и учету подлежат несчастные случаи, про-
исшедшие как в течение рабочего времени (включая установ-
ленные перерывы), так и в течение времени, необходимого для
приведения в порядок орудий производства, одежды и т. п. пе-
ред началом или по окончании работы, а также при выполне-
нии работ в сверхурочное время, в выходные и праздничные
дни.
Острые отравления, тепловые удары, поражения молнией и
обморожения расследуют как несчастные случаи.
О каждом несчастном случае на производстве пострадавший
или очевидец несчастного случая немедленно извещает мастера
44
или другого непосредственного руководителя работ. Узнав о не-
счастном случае, руководитель работ обязан срочно организо-
вать первую помощь пострадавшему и его доставку в медсан-
часть (здравпункт) или другое лечебное учреждение, сообщить
начальнику цеха или другому руководителю о происшедшем не-
счастном случае, сохранить до расследования обстановку на ра-
бочем месте и состояние оборудования такими, какими они бы-
ли в момент происшествия (если это не угрожает жизни и здо-
ровью окружающих работников, не приведет к аварии и не на-
рушает производственный процесс, который по технологии дол-
жен вестись непрерывно).
Начальник цеха или руководитель подразделения, где про-
изошел несчастный случай, обязан немедленно сообщить о про-
исшедшем несчастном случае руководителю и профсоюзному
комитету предприятия.
О каждом несчастном случае, вызвавшем утрату трудоспо-
собности не менее чем на один рабочий день, в течение 24 ч со-
ставляется акт установленной формы (форма Н-1) в четырех
экземплярах.
В акте помимо данных о пострадавшем, дается описание об-
стоятельств и причин, приведших к несчастному случаю, и при-
водится перечень мероприятий, которые необходимо выполнить,
чтобы аналогичные случаи не повторились. Акты утверждает
главный инженер. Один экземпляр направляют начальнику це-
ха для выполнения указанных в акте мероприятий в установ-
ленные главным инженером сроки, другой экземпляр — в коми-
тет профсоюза, третий — техническому инспектору соответству-
ющего ЦК профсоюза и четвертый — в службу техники безопас-
ности предприятия для контроля Администрация обязана вы-
дать пострадавшему заверенную копию акта о несчастном слу-
чае. Поскольку последствия несчастного случая могут обнару-
житься позже, акты подлежат хранению (до 45 лет).
После расследования несчастного случая администрация
предприятия издает приказ или распоряжение, в котором опре-
деляются меры, исключающие повторение аналогичных случаев
в этом и других цехах и производствах, налагаются взыскания
на персонал, неудовлетворительная работа которого привела к
несчастному случаю.
Все несчастные случаи, оформленные актом Н-1, регистриру-
ются на предприятии в журнале.
Ответственность за правильное и своевременное расследова-
ние и учет несчастных случаев, оформление актов формы Н-1,
выполнение мероприятий, указанных в акте, несет руководи-
тель предприятия, руководители структурных подразделений и
производственных участков предприятия.
На основании актов формы Н-1 администрация предприятия
доставляет отчет о пострадавших при несчастных случаях по
• 45
установленным Госкомстатом СССР формам и представляет его
в установленном порядке в соответствующие организации.
Групповые несчастные случаи, происшедшие одновременно с
•двумя и более работниками, несчастные случаи с тяжелым ис-
ходом*, случаи со смертельным исходом подлежат специально-
му расследованию. Об этих случаях руководитель предприятия
обязан немедленно сообщить руководителю вышестоящей орга-
низации; техническому инспектору труда профсоюза; в проку-
ратуру по месту, где произошел несчастный случай; местным
органам Госгортехнадзора СССР, Энергонадзору, если несча-
стный случай произошел на объектах, подконтрольных этим ор-
ганам.
Расследование несчастных случаев с тяжелым исходом про-
водит комиссия в составе технического инспектора труда проф-
союза, председателя вышестоящей организации, руководителя
(заместителя руководителя) предприятия, представителя проф-
союзного комитета предприятия.
Обстоятельства несчастного случая со смертельным исхо-
дом, группового или тяжелого несчастных случаев обязательно
разбираются на заседании профкома, а также в вышестоящих
хозяйственных и профсоюзных органах. После этого издается
соответствующий приказ или решение о проведении мероприя-
тий, исключающих аналогичные случаи.
Разработка и утверждение законодательных и инструктив-
ных положений о порядке учета и расследования случаев проф-
заболеваний, а также само расследование возложено на органы
Министерства здравоохранения СССР. Акт расследования про-
фессионального заболевания направляется руководителю пред-
приятия для принятия мер, исключающих повторение анало-
гичных случаев, и в вышестоящие органы /Минздрава СССР. По-
страдавшего ставят на учет и он проходит соответствующий курс
лечения. В случае необходимости больных направляют на вра-
чебно-трудовую экспертную комиссию (ВТЭК) для установле-
ния группы инвалидности, вызванной профессиональным забо-
леванием или потерей трудоспособности в результате травмы.
2.8. ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА
И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Промышленность, в том числе и химическая, характеризуется
большим разнообразием условий производства и труда, поэтому
и характер травматизма и профессиональных заболеваний на
различных предприятиях неодинаков.
* Тяжесть травмы определяется по характеру повреждений согласно
схеме, утвержденной Минздравом СССР от 22 сентября 1980 г.
46
Для того, чтобы можно было проанализировать деятельность
предприятий в области создания безопасных и здоровых усло-
вии труда существует единый порядок отчетности о пострадав-
ших при несчастных случаях, связанных с производством, а так-
же о профессиональных заболеваниях. В соответствии с этим
каждое предприятие и соответствующие органы здравоохране-
ния один раз в год представляют в свой вышестоящий орган и
Статистическое управление данные об абсолютном числе проис-
шедших несчастных случаев и профессиональных заболеваний.
Понятно, что абсолютное число несчастных случаев не дает
полного представления об уровне и динамике травматизма, так
как число работающих на различных предприятиях неодинако-
во. Поэтому для правильного суждения о травматизме и забо-
леваемости на предприятиях пользуются относительными пока-
зателями: коэффициентами частоты Кч и тяжести Кт травматиз-
ма. На практике коэффициент частоты травматизма определяют
числом несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих:
Кч=Н-1000/Р,
где Н — число учтенных несчастных случаев, приведших к потере трудоспо-
собности; Р — среднее списочное число работающих за отчетный период.
Коэффициент частоты не характеризует тяжести травматиз-
ма. Возможно такое положение, когда па одном предприятии
большинство случаев имеет легкий исход, а на другом — все
случаи тяжелые. Поэтому вводится еще коэффициент тяжести
травматизма, который характеризует среднюю потерю трудо
способности в днях на одного пострадавшего за отчетный fie
риод:
КТ=Д/Н,
где Д — общее число рабочих дней, потерянных за отчетный период (в учтен»
ных случаях); Н — число учтенных несчастных случаев, вызвавших потерю
трудоспособности.
Кроме показателен Кч и Кт в статистической отчетности по
травматизму предусмотрен учет по основным причинам несчаст-
ных случаев и видам травмирующего фактора (приложение 1 к
форме № 7-ТВН). К основным причинам несчастных случаев от-
носят:
Конструктивные недостатки машин, механизмов, оборудова-
ния, приспособлений и инструментов, оградительных и предохра-
нительных приспособлений и устройств на машинах и другом
оборудовании и т. д.
Неисправность машин, оборудования, механизмов, приспо-
соблений и инструментов, автомобильного транспорта, грузо-
подъемного оборудования, тракторов, комбайнов, скреперов
и т. д.
Неудовлетворительное техническое состояние зданий, соору-
жений и их элементов.
47
Несовершенство технологических процессов.
Нарушение технологических процессов, в том числе из-за от-
сутствия необходимой технологической документации.
Нарушение правил дорожного движения водителями транс-
порта предприятий и организаций, машинистами, тракториста-
ми, машинистами предприятии и организаций.
Неудовлетворительная организация работ (включая наруше-
ния режимов труда и отдыха).
Неудовлетворигельная организация и содержание рабочих
мест, территории, проездов, проходов, мест отдыха.
Нарушение правил техники безопасности администрацией.
Неприменение средств индивидуальной защиты из-за неис-
правности, несоответствия или отсутствия спецодежды, спецобу-
ви и средств индивидуальной защиты.
Недостатки в обучении и инструктировании работающих по
безопасным приемам труда.
Использование работающих не по специальности.
Основные виды травмирующего фактора:
приспособления, инструменты, машины, механизмы;
транспортные средства: автотранспорт и грузоподъемное обо-
рудование; к
обрушения, обвалы и падение предметов и их отлетевшие ос-
колки Обрушения зданий, сооружений и их элементов;
падения человека с высоты (с любой высоты, включая паде-
ния с транспортных средств, а также падения в колодец, люк,
траншею, яму, канаву);
электрический ток;
термические факторы (взрывы, пламя пожара, расплавлен-
ный металл, пар, горячие жидкости, нагретые части оборудова-
ния и т. д.);
перемещаемые грузы и предметы;
отравляющие вещества;
животные, пресмыкающиеся и насекомые;
утопление.
Данные об уровне профессиональных заболеваний в абсо-
лютных цифрах из областных санитарно-эпидемиологических
станций поступают в республиканские органы здравоохранения
и затем в Министерство здравоохранения СССР, где их обоб-
щают по отраслям промышленности из расчета на 10 000 рабо-
тающих; затем эти данные направляют в соответствующие ми-
нистерства и ведомства дЛя принятия мер.
После тщательного анализа отчетных данных предприятий
об уровне производственного травматизма и данных Минздрава
СССР об уровне профессиональной заболеваемости хозяйствен-
ные и профсоюзные руководители промышленности и предприя-
тий нарушают возможность определить меры, необходимые для
повышения безопасности и улучшения условий труда.
48
Раздел II
ГИГИЕНА ТРУДА
И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ
В ХИ1МИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Производственная санитария — система организационных, ги-
гиенических и санитарно-технических мероприятий и средств,
предотвращающих воздействие на работающих вредных произ-
водственных факторов ССБТ ГОСТ 12.0 002—74
Постоянный контроль соблюдения санитарно-гигиенических
нормативов в цехах, а также загрязнения атмосферного возду-
ха, почвы и водоемов промышленными выбросами на химиче-
ских предприятиях осуществляют санитарные лаборатории. Са-
нитарные лаборатории — это самостоятельное подразделение
непосредственно подчиненное главному инженеру, в их обязан-
ность входит постоянный контроль содержания вредных веществ
в воздухе рабочих и подсобных помещений, на открытых произ-
водственных площадках и территории предприятия, приточных
и вытяжных систем вентиляции. Контроль загрязнения кожных
покровов и спецодежды работающих, эффективности работы
газопылеулавливающих и рекуперационных установок, состоя-
ния сточных вод и чистоты почвы. Санитарные лаборатории
контролируют также освещенность, уровень вибрации и шума
на рабочих местах, проводят комплексное обследование сани-
тарно-гигиенических и психофизиологических условий труда.
ГЛАВА 3
ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Химическое производство относится к отраслям промышленно-
сти, которые представляют собой потенциальную опасность
профессиональных отравлений и заболеваний работающих. Это
происходит из-за того, что в процессе труда многие из них со-
прикасаются с химическими веществами, имеющими те или
иные токсические свойства. ГОСТ 12.1.007—76 ССБТ* «Вредные
Стандарт не распространяется на вредные вещества, содержащие ра-
диоактивные и биологические вещества (сложные биологические комплек-
€Ы’ бактерии, микроорганизмы и т. п.).
4-552 да
вещества. Классификация и общие требования безопасности»
объединяет их под одним наименованием Вредные вещества и
дает им следующее определение: «Вредное вещество — вещест-
во, которое при контакте с организмом человека в случае нару-
шения требовании безопасности может вызвать производствен-
ные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в
состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами
как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоя-
щего и последующих поколений». Эти вещества могут содер-
жаться в сырье, продуктах, полупродуктах и отходах производ-
ства. ГОСТ устанавливает также общие требования безопасно-
сти при их производстве, применении и хранении.
Под воздействием вредных веществ, проникающих в орга-
низм человека через органы дыхания, пищеварительный тракт
или кожный покров в организме могут происходить различные
нарушения. Эти нарушения проявляются в виде острых и хро-
нических отравлений.
Острые отравления часто происходят в результате аварий,
поломок оборудования и грубых нарушений техники безопасно-
сти, характеризуются кратковременностью действия относитель-
но больших количеств вредных веществ и ярким типичным про-
явлением непосредственно в момент воздействия или через
сравнительно небольшой (обычно несколько часов) скрытый
(латентный) период.
Хронические отравления возникают постепенно при дли-
тельном воздействии вредных веществ, проникающих в орга-
низм в относительно небольших количествах. Они развиваются
вследствие накопления вредного вещества в организме (мате-
риальная кумуляция) или вызываемых им изменений (функ-
циональная кумуляция).
При хроническом и остром отравлении одним и тем же вред-
ным веществом могут быть поражены разные органы и системы
организма. Например, при остром отравлении бензолом в ос-
новном страдает нервная система и наблюдается наркотическое
действие, при хроническом — система кроветворения.
При любой форме отравлений характер действия вредного
вещества определяется степенью его физиологической активно-
сти — токсичностью.
Физиологическую активность вредных веществ изучает наука
токсикология, являющаяся одной из отраслей медицины. Токси-
кология называет вредными веществами такие вещества, кото-
рые в условиях трудовой деятельности человека могут вызвать
ухудшение его здоровья или смерть. В задачу токсикологии вхо-
дит: изучение токсичности применяемых в производстве хими-
ческих веществ, механизма их воздействия на организм челове-
ка, разработка противоядий и мер профилактики. Конечная
50
Таблица 3.1. Классификация опасности веществ по степени воздействия
на организм
Показатель Нормы для класса опасности
1 2 3 4
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воз- духе рабочей зоны, мг/м3 менее 0,1 0,1—1,0 1,1—10,0 более 10,0
Средняя смертельная до- за при введении в же- лудок, мг/кг менее 15 15—150 ' 151—5000 более 5000
Средняя смертельная до- за при нанесении на ко- жу, мг/кг менее 100 100—500 501—2500 более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3 менее 500 500—5000 5001—50 000 более 50 000
Коэффициент возможно- сти ингаляционного от- равления (КВИО) более 300 300-30 29—3 менее 3
Зона острого действия менее 6,0 6,0—18,0 18,1—54,0 более 54,0
Зона хронического дейст- вия более 10,0 10,0—5,0 4,9—2,5 менее 2,5
цель токсикологии — предупреждение отравлений, и в этом ас-
пекте она является одной из основ гигиены труда в химической
промышленности.
3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ. ПРЕДЕЛЬНО
ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК). ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
По степени воздействия на организм человека ГОСТ 12.1.007—
76 ССБТ подразделяет вредные вещества на четыре класса
опасности:
1 — вещества чрезвычайно опасные;
2 — вещества высокоопасные;
3 — вещества умеренно опасные;
4 — вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в записи*
мости от норм и показателей, указанных в табл. 3.1.
Каждое конкретное вредное вещество относится к классу
опасности по показателю, значение которого соответствует наи-
более высокому классу опасности.
В табл. 3.1 даны показатели, оценивающие токсическое дей-
ствие веществ по их абсолютным количествам, вызывающим оп-
ределенный биологический эффект.
4
51
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного ве-
щества в воздухе рабочей зоны — концентрация, которая при
ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или
при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в те-
чение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или
отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современ-
ными методами исследований в процессе работы или в отдален-
ные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Средняя смертельная доза при введении в желудок — доза
вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном
введении в желудок £)£5ож, мг/кг.
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу — доза
вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном
нанесении на кожу. DL^0K, мг/кг. >
Средняя смертельная концентрация в воздухе — концентра-
ция вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух-че-
тырехчасовом ингаляционном воздействии. СЛ50, мг/м3.
Рабочая зона — пространство высотой до 2 м над уровнем
пола или площадки, на которых находятся места постоянного
или временного пребывания работающих.
Коэффициент возможности ингаляционного отравления
(КВИО)—отношение максимально допустимой концентрации
вредного вещества в воздухе при 20 °C к средней смертельной
концентрации вещества для мышей при двухчасовом воздей-
ствии.
КВИО объединяют два важнейших показателя опасности
острого отравления: летучесть вещества и дозу, вызывающую
наибольший биологический! эффект, т. е. гибель организма.
Зона острого действия — отношение средней смертельной
концентрации вредного вещества к минимальной (пороговой)
концентрации, вызывающей изменение биологических показате-
лей на уровне целостного организма, выходящих за пределы
приспособительных физиологических реакций.
Зона хронического действия — отношение минимальной (по-
роговой) концентрации, вызывающей изменение биологических
показателей на уровне целостного организма, выходящих за
пределы приспособительных физиологических реакций к мини-
мальной (пороговой) концентрации, вызывающей вредное дей-
ствие в хроническом эксперименте по 4 ч, пять раз в неделю на
протяжении не менее четырех месяцев.
Чем меньше зона острого действия, тем опаснее вещество,
так как даже небольшое повышение концентрации, начиная от
пороговой, уже может вызвать крайние формы влияния на ор-
ганизм, т. е. смерть. Следовательно, такое вещество опасно с
точки зрения возможности развития тяжелых форм отравления.
В отношении зоны хронического действия — напротив, чем она
ниже, тем опасность больше, так как концентрации, оказываю-
52
тие хроническое действие, значительно меньше вызывающих
острое отравление.
Для химиков-технологов наибольшее практическое значение
для характеристики токсичности веществ представляют их
пдк в воздухе рабочей зоны, значения которых представлены
в приложении к ГОСТ 12.1 005—76. (На сегодняшний день уста-
новлены ПДК больше, чем для 800 веществ.) Это объясняется
тем, что наиболее часто производственные отравления происхо-
дят в результате того, что вредные вещества поступают в орга-
низм человека в виде газов, паров, туманов, аэрозолей, через
органы дыхания. Этому способствует большая поверхность ле-
гочной ткани, быстрота проникновения в кровь и отсутствие до-
полнительных барьеров на пути яда из вдыхаемого воздуха в
различные органы и системы организма. Дополнительную роль
играет повышенная легочная вентиляция и усиление кровотока
в легких при работе, особенно физической. На быстроту поступ-
ления токсичных веществ из воздуха в кровь влияет их раство-
римость в воде, близкая к растворимости в крови.
Изолированное действие вредных веществ в химической про-
мышленности встречается редко, обычно работающие подверга-
ются одновременному воздействию нескольких веществ, т. е.
имеет место комбинированное действие. Различают несколько
видов комбинированного (совместного) действия вредных ве-
ществ:
Однонаправленное действие — компоненты смеси действуют
на одни и те же системы в организме, например, наркотическое
действие смеси углеводородов. В этом случае суммарный эф-
фект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов и
должен отвечать уравнению:
Cj с2 с.п < 1
т. е. сумма отношений фактических концентраций каждого из
них Ci, С2, ...., Сп в воздухе рабочей зоны к их ПДК не долж-
на превышать единицы.
Независимое действие— компоненты смеси действуют на раз-
ные системы организма и их токсический эффект не зависит
один от другого. В этом случае их ПДК остаются такими же,
как при изолированном действии каждого, например, смесь па-
ров бензола и раздражающие газы.
Положительный синергизм (потенциирование) и антагонизм
(отрицательный синергизм) —комбинированное действие смеси
неществ, которое по своему эффекту в первом случае больше,
а во втором — меньше, чем сумма действия отдельных веществ
смеси.
Положительный синергизм возникает, например, при совме-
стном действии сернистого ангидрида и хлора, оксида углерода
53
и оксидов азота. Алкоголь повышает опасность
отравлении анилином, ртутью, циан имидом
кальция и другими промышленными вредны-
ми веществами.
Для химических веществ, на которые ПДК не установлены
временно устанавливают ориентировочные безопасные уровни
воздействия (ОБУВ) и условия применения их в каждом от-
дельном случае. ОБУВ определяется расчетом по физико-хими-
ческим свойствам или интерполяций и экстраполяций в рядах,
близких по строению соединений или по показателям острой
опасности. ОБУВ должны пересматриваться через 2 года после
их утверждения, с учетом накопленных данных о соотношении
здоровья работающих, или заменяются ПДК.
Вредные вещества могут поступать в организм человека че-
рез кожные покровы. Это возможно не только при загрязнении
кожи растворами и пылью токсичных веществ, но и в случае на-
личия токсичных паров и газов в воздухе рабочей зоны, так как
кожа участвует в процессе дыхания. Кроме этого, токсичные
пары и пыли, содержащиеся в воздухе, способны растворяться
в поту и жировом покрове кожи, затем они всасываются через
кожу и поступают в кровь. К таким веществам относятся легко
растворимые в воде и липоиды (вещества, растворимые в жи-
рах: углеводороды, ароматические амины, соединения бензола,
анилина, эфиров и т. д.).
Способность вредных веществ проникать через кожу учиты-
вают при гигиеническом нормировании и проведении оздорови-
тельных мероприятий.
Поступление вредных веществ через пищеварительный тракт
происходит при вдыхании токсичных веществ, содержащихся в
воздухе, особенно в пылевидном состоянии. Задерживаясь на
слизистой оболочке носоглотки и верхних дыхательных путей,
осевшие вещества со слизью частично удаляются при
кашле, чихании, частично заглатываются и поступают в желу-
дочно-кишечный тракт. Попадание вредных веществ в органы
пищеварения возможно и при нарушении правил личной гигие-
ны: приеме пищи, курении.
3.2. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДЕЙСТВИЕ ВРЕДНЫХ
ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ
Токсическое действие различных веществ — результат взаимо-
действия организма, вредного вещества и окружающей среды-
Оно зависит от количества попавшего в организм вещества, его
токсичности, длительности поступления .и химизма взаимодей-
ствия веществ. Кроме того, оно зависит от пола, возраста, ин-
дивидуальной чувствительности организма, а также метеоров0'
гических условий производственной среды, химической структ}'
ры и физических свойств вредного вещества.
Влияние пола на направленность токсического действия мо-
жет проявляться в отношении как специфических признаков по-
ражения (влияние на гонады мужчин и женщин, на беремен-
ность, эмбриотроппое действие и т. п.) так и общего действия.
Так, например, отмечается большая чувствительность женского
организма к действию бензола. Некоторые соединения бора
обладают избирательно выраженной токсичностью к гонадам
мужского организма. Это является причиной того, что в хими-
ческой промышленности установлен перечень вредных работ и
профессий, к которым не допускаются женщины. Так, напри-
мер, производство и упаковка свинцовых красок, производство
анилина, производство бензола и нитро- и аминосоединеиий бен-
зола, производство солей ртути и др.
Влияние возраста на проявление токсического действия не-
одинаково: одни вещества более токсичны для молодых, дру-
гие— для старых. Организм подростков в 2—3 раза, а иногда и
более чувствителен к воздействию вредных веществ, чем орга-
низм взрослых работников. Именно поэтому законодательство
запрещает прием лиц моложе 18 лет на работу в химических
производствах.
Индивидуальная чувствительность к вредным веществам вы-
ражена довольно значительно, это зависит от индивидуальных
особенностей течения биохимических процессов, а также функ-
циональной активности различных физиологических систем от-
дельного человека. В обезвреживании вредных веществ непо-
средственное участие принимает большая группа ферментов —
так называемых ферментов детоксикации, влияющих на их пре-
вращение (гидроксилирование, метилирование и т. п.). Актив-
ность этих ферментных систем различна у разных лиц.
Состояние здоровья также имеет большое значение. Напри-
мер, лица с заболеваниями крови более чувствительны к дейст-
вию кроветворных ядов, с нарушениями нервной системы —
к действию нейротропных ядов, с заболеваниями легких —
к Действию раздражающих веществ и пылей. Снижению сопро-
тивляемости организма способствуют хронические инфекции,
а также беременность и климакс. Нельзя не учитывать состоя-
ние вегетативной нервной системы не только в силу регуляции
многих процессов, на которые может повлиять вредное вещест-
в°> но и такой причины как усиленное поступление его в орга-
низм вследствие повышенной потливости и гипотермии кожных
чокровов. Индивидуальная чувствительность возрастает в слу-
чаях воздействия веществ, дающих аллергический эффект (со-
единения хрома, некоторые красители и др.). Учитывая это, ли-
страдающие определенными заболеваниями, не допускаются
к Работе в контакте с веществами, которые могут обострить
течение их болезни или привести к более быстрому и тяжелому
течению интоксикации.
55
Метеорологические условия рабочей среды оказывают влия-
ние на терморегуляцию* организма, что в свою очередь влечет
за собой изменение восприимчивости организма к вредным ве-
ществам. Так, например, увеличение температуры воздуха выше
нормы ведет к усиленному потоотделению, ускорению многих
биохимических процессов и изменению веществ. Учащение ды-
хания и усиление кровообращения ведут к увеличению поступ-
ления вредных веществ в организм через органы дыхания. Рас-
ширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость
всасывания токсичных веществ через кожу и дыхательные пути
Высокая температура воздуха увеличивает летучесть многих
веществ и повышает их концентрации в воздухе рабочей зоны.
Усиление токсического действия при повышенных температурах
воздуха отмечено в отношении многих летучих веществ: нарко-
тиков, паров бензина, оксидов азота, паров ртути, оксида угле-
рода, хлорофоса и др.
Влажность воздуха также может увеличивать опасность от-
равления, в особенности раздражающими газами. Это объясня-
ется усилением процессов гидролиза. Растворение газов и об-
разование тумана кислот и щелочей ведет к усилению раздра-
жающего действия на слизистую оболочку. Кроме того, эти ве-
щества задерживаются в органах дыхания.
Связь между строением химических веществ и токсичностью
Исследование связи между строением и токсичностью химиче-
ских веществ приобретает особое значение в связи с синтезом и
ежегодным внедрением в промышленность большого количества
новых соединений.
Хотя установление строгой закономерности между этими
факторами затруднено, однако можно считать, что для боль-
шинства химических веществ степень токсичности определяется
их строением. Лучше всего изучена связь строения и токсично-
сти органических соединений. Наличие и число гетероатомов,
галогенов в алифатической цепи или ароматических ядрах, при-
рода заместителей, изомерия цепи, природа и число кратных
связей и т. п. — все это определяет степень токсичности органи-
ческих соединений.
Характерная особенность большинства органических соеди-
нений (предельных и непредельных углеводородов, спиртов,
альдегидов, кетонов, кислот, сложных эфиров и т. п.)—связь
токсичности со структурной изомерией, основанной на разветв-
лении углеродной цепи. Так, например, изомеры нормального
бутана — изобутан, нормального пентана — изо- и тетраметил-
пентан менее токсичны. У всех органических соединений уве-
личение числа атомов в молекуле увеличивает число изомеров
и, следовательно, снижает токсичность.
♦ См. гл. 5.
56
Определенное значение имеет пространственное положение
радикалов в молекуле вещества. Стерическая конфигурация оп-
ределяет силу токсического действия изомера. Так, цас-изомеры
более активны, чем транс-изомеры. Это связано с тем, что
транс-форма более устойчива, чем цас-форма ввиду меньшего
содержания энергии. Например, ^ас-форма малеиновой кислоты
более токсична, чем транс-форма.
Аналогично и циклогексадикарбоновая кислота в Zjwc-фор-
ме более активна, чем в транс-форме.
При переходе молекул углеводородов в ненасыщенное со-
стояние их токсичность возрастает Ингаляционная токсичность
таких соединений изменяется в ряду: этан — этилен — ацетилен,
что объясняется способностью этих соединений вступать в ре-
акцию присоединения. Такая же закономерность наблюдается и
у ароматических соединений; токсичность бензола выше, чем
циклогексана. Токсичность непредельных моно- и дикарбоновых
кислот выше, чем предельных.
По правилу Ричардсона, в гомологическом ряду сила нарко-
тического действия возрастает с увеличением числа атомов уг-
лерода в молекуле. Так, наркотическое действие усиливается от
пентана (C5Hi2) к октану (C8Hi8), от метилового спирта
(СН3ОН) к аллиловому (СН2 = СНСН2ОН). Это правило верно
для большой группы углеводородов, кроме углеводородов аро-
матического ряда.
Характер токсического действия органических соединений
сильно меняется при введении в молекулу радикалов (метиль-
ных, этильных и др.), а также функциональных групп, таких
как NH2, —NO2, —SO3H и др. Например, метилбензол (толуол)
в противоположность бензолу при попадании в кровь способен
увеличивать число лейкоцитов. Орто-, мета-, мара-ксилолы вы-
зывают более глубокие изменения форменных элементов крови.
Бензосульфокислоты обладают высокой общей токсич-
ностью; увеличение — SO3H групп резко усиливает их токсич-
ность (сильное прижигающее действие), что обусловлено высо-
кой растворимостью их в воде и жирах. Обратным эффектом
обладают ароматические нитросоедипения. Как первичные, так
и вторичные и третичные нитросоединения слаботоксичны.
В то же время алифатические нитросоединения, напротив,
обладают высокой токсичностью (например, нитрометан
CH3NO2), что связано с их высокой летучестью.
Низшие члены аминов R—NH2 алифатического ряда облада-
ют сильным раздражающим действием; у высших, с увеличе-
нием длины органического радикала токсичность падает. Это
овязано с тем, что алифатические амины более сильные осно-
вания, чем аммиак. Раздражающее действие ароматических
аминов слабо выражено, но для них характерно взаимодейст-
вие с биосубстратом крови.
57
Токсичность галогенопроизводных алканов и циклоалкапов
определяется в первую очередь заместителем. Из трех галоге-
нонроизводных любого радикала RCI, RBr и RI наибольшей
токсичностью обладают йодистые соединения. Соединения, со-
держащие три и более атома галогена у одного атома углеро-
да, более токсичны (например, хлороформ более токсичен, чем
хлористый метил).
Токсичность галогенопроизводных сильно и характерно ме-
няется в зависимости от природы связанного с галогеном орга-
нического радикала. Например, высокой токсичностью облада-
ют те галогепопроизводные алканы, у которых атом галогена не
связан непосредственно с одним из атомов углерода двойной
связью (СН2=СН—СН2С1 более токсичен, чем СН2=СНС1);
в ароматических галогенопроизводных наличие галогена в бо-
ковой цени и его положение по отношению к бензольному яд-
ру и определяет их токсичность.
3.3. МЕХАНИЗМ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВРЕДНОСТЕЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Успехи промышленной токсикологии позволяют объяснить ме-
ханизм токсического действия производственных вредностей,
ответить па вопрос, как и почему последние вызывают пора-
жение или отравление человеческого организма.
Организм человека представляет собой сложную единую
систему взаимосвязанных органов и тканей, изменения в кото-
рых оказывают влияние на весь организм в целом. Так, функ-
ции почти любого органа человека регулируются химическими
веществами, образующимися, в частности, в щитовидной желе-
зе Функции же щитовидной железы в свою очередь регулиру-
ются веществами, образующимися в гипофизе и т. д.
Этот интенсивный обмен веществ внутри организма, а так-
же постоянный обмен его с внешней средой, является необхо-
димым условием поддержания жизни любого живого существа.
В обмене веществ между окружающей средой и организмом
участвуют органы дыхания и пищеварения, через которые в ор-
ганизм поступают кислород и питательные вещества, и органы
выделения, выводящие из организма шлаки.
Наибольшую опасность для организма представляет про-
никновение токсичных веществ через органы дыхания (ингаля-
ционный путь). Это обусловлено тем, что слизистая оболочка
дыхательных органов, начиная с полости рта, носа, глотки, об-
ладает большой всасывающей способностью.
Большая часть вредных веществ всасывается через глубо-
кие дыхательные пути — альвеолы легких, поверхность которых
составляет около 130 м2. Установлено, что около 95°/о отравле-
ний происходит при проникновении вредных веществ через ды-
хательную поверхность легких, т. е. ингаляционным путем.
58
Проникая в организм, вредные вещества переносятся кро-
вью во все органы и ткани. Поэтому нарушение процессов об-
мена в каком-либо одном органе влечет за собой, как правило,
нарушение ряда функций организма.
Изменение состава строго определенных веществ, принима-
ющих участие в нормальных процессах обмена здорового чело-
века, не может не сказаться на обмене веществ в каком либо
органе, а следовательно, и на нормальном функционировании
всего организма. Именно с этим и связано токсическое действие
вредных веществ па организм человека. В зависимости от уча-
стка в цепи обмена веществ, в которых под действием того или
иного токсичного соединения происходит нарушение нормаль-
ны^ процессов, степень его токсичности оказывается большей
или меньшей. Наиболее токсичными оказываются те химичес-
кие соединения, которые воздействуют на более важные фер-
ментные системы организма.
Основу всех процессов жизнедеятельности любого организ-
ма составляют тысячи химических реакций, протекающих в его
клетках с огромными скоростями. Содержащиеся в пищевых
продуктах белки, жиры, углеводы при поступлении в организм
последовательно расщепляются па все более простые соедине-
ния, которые затем используются организмом в своей жизнеде-
ятельности
Высокие скорости процессов расщепления веществ связаны
с тем, что все они носят каталитический характер, причем роль
катализаторов играют ферменты, обеспечивающие возможность
самой жизни. Ни один процесс в организме не обходится без
участия ферментов так, внутриклеточное дыхание (поглощение
кислорода и выделение диоксида углерода) регулируется груп-
пой ферментов, называемых оксидазами; в усвоении белков
участвуют протеназы, жиров — липазы, углеводородов — кина-
зы и фосфатазы и т. д Всего в организме человека содержится
до 1000 различных ферментных систем, катализирующих разно-
образные процессы. В то же время абсолютное количество каж-
дого фермента в клетках организма крайне мало, поэтому выве-
дение ферментов из строя достигается небольшими количества-
ми токсичных соединении, воздействующими на эти ферменты
и ингибирующими их
Для всех ферментов характерна высокая специфичность
действия, т. е каждый фермент способен катализировать толь-
ко определенный процесс. Незначительное изменение в строе-
нии или в условиях действия фермента приводит к потере их
каталитической активности. Инактивнрованис ферментов при
Действии тех или иных химических соединений является след-
ствием химической реакции, изменяющей строение фермента.
Таким образом, токсичность тех или иных со-
единений проявляется в химическом взаимо-
59
Тиб ища 3.2. Классификация вредных веществ
Группа веществ
Признаки отравления
Нервные — углеводороды, спирты жирного
ряда, анилин, сероводород, тетраэтилсви-
нец, трикрезилфосфат, аммиак, фосфорорга-
нические соединения и др.
Раздражающие — хлор, аммиак, диоксид
серы, туманы кислот, оксиды азота, фосген,
дифосген, ароматические углеводороды
и др.
Прижигающие и раздражающие кожу и
слизистые оболочки — неорганические кис-
лоты, щелочи, некоторые органические кис-
лоты, ангидриды и др.
Ферментные — синильная кислота и ее со-
ли, мышьяк и его соединения, соли ртути
(сулема), фосфорорганические соединения
Печеночные — хлорированные углеводоро-
ды, бромбензол, фосфор, селен
Кровяные — оксид углерода, гомологи бен-
зола, ароматические смолы, свинец и его
неорганические соединения и др.
Мутагены — этиленимин, оксиды этилена,
некоторые хлорированные углеводороды,
соединения свинца, ртути и др
Аллергены — некоторые соединения никеля,
многие производные пиридина, алкалоиды
и др.
Канцерогены — каменноугольная смола,
3,4-бензпирен, ароматические амины, азо- и
диазосоединения и др.
Вызывают расстройство функ
ций нервной системы, судоро-
ги, паралич
Поражают верхние и глубокие
ды.хательные пути
Поражают кожные покровы,
вызывают образование нары-
вов, язв
Нарушают структуру фермен-
тов, инактивируют их
Вызывают структурные изме-
нения ткани печени
Ингибируют ферменты, участ-
вующие в активации кислоро-
да, взаимодействуют с гемо-
глобином крови
Воздействуют на генетический
аппарат клетки
Вызывают изменения в реак-
тивной способности организма
Вызывают образование злока-
чественных опухолей
действии между ними и ферментами, приво-
дящем к торможению или прекращению ряда
жизненных функций организма.
Полное ипактивирование тех или иных ферментных систем
вызывает общее поражение организма и в некоторых случаях
его гибель.
Именно подобным образом действует большинство вредных
веществ, что позволяет ввести их условную классификацию по
токсическому действию на системы организма. Вредные веще-
ства классифицируют по характеру токсического действия на
организм человека (табл. 3.2).
Эта классификация имеет свои достоинства и недостатки,
так как подчеркивает только одни определенные свойства вред-
ных веществ и не учитывает или мало учитывает побочные,
часто не менее важные свойства. Тем пе менее предложенная
классификация помогает быстро ориентироваться в характере
со
действия и токсических свойствах веществ и определять спосо-
бы обезвреживания их в организме.
Как видно из таблицы, некоторые вредные вещества имеют
широкий диапазон вредного воздействия на организм и дают
несколько признаков отравления, что надо твердо помнить и
учитывать при работе с ними.
3.4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЫЛЬ
Производственные пыли — это тонкодисперсные частицы, кото-
рые образуются при различных производственных процессах,
как, например, при механическом измельчении твердых тел
(дробление, размалывание, резание; поверхностной обработке
материалов (шлифование, полирование, ворсование и др.),
транспортировании, перемешивании, упаковке измельченных
материалов. Кроме того, пыли образуются при горении топлива
и других различных химических процессах.
В зависимости от происхождения принято различать орга-
нические и неорганические пыли. К органическим относятся
растительная и животная пыль, а также пыль некоторых син-
тетических веществ. К неорганическим относятся металлическая
и минеральная (кварц, асбест, цемент и др.) пыли. Однако та-
кая классификация пыли недостаточна для ее оценки с точки
зрения гигиены Для этой цели пользуются классификацией по
ее дисперсности и способу образования и соответственно раз-
личают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.
Аэрозоли дезинтеграции образуются при дроблении какого-
либо твердого вещества, например в дробилках, мельницах,
при бурении и т п Они в значительной мере состоят из пыли-
нок больших размеров неправильной формы (в виде обломков),
хотя в их состав входят также и микроскопические частицы.
Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, ко-
торые при охлаждении превращаются в твердые частицы. При
этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при
образовании аэрозолей дезинтеграции.
При оценке токсическою действия пыли необходимо учиты-
вать такие факторы, как дисперсность, форма частиц, раство-
римость, химический состав Наибольшую опасность представ-
ляют пыли с частицами размером до 5 мкм, частицы этого раз-
мера задерживаются в легких, проникая в альвеолы и частично
или полностью растворяются в лимфе. Частицы большего раз-
мера задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся
наружу при выдохе или откашливании.
Растворимость пыли в воде и тканевых жидкостях может
иметь и положительное и отрицательное значение. Если пыль
не токсична и действие ее на ткань сводится к механическому
раздражению, то хорошая растворимость такой пыли — благо-
61
приятный фактор, который способствует быстрому удалению ее
из легких. В случае токсичной пыли хорошая растворимость
сказывается отрицательно, так как в этом случае токсичные
вещества попадают в кровь.
В зависимости от химического состава пыль может оказы-
вать отравляющее или механическое действие. К пылям вред-
ных химических веществ относятся аэрозоли ДДТ, хромового
ангидрида, свинца, ртути, мышьяка, урана, бериллия и др
Аэрозоли этих соединений могут не только оказывать местное
воздействие па верхние дыхательные пути, по и проникать в
легкие и желудочно-кишечный тракт ц вызывать общее отрав-
ление организма.
Пыли соединений трех- и шестивалентного хрома действуют прижигаю-
ще на покровный эпителий носа и, разрушая его, вызывают изъязвления и
прободение носовых перегородок. Пыли извести вызывают раздражение кожи
и слизистых оболочек Технический углерод, как один из составляющих ком
понентов пылей, наряду с раздражающим действием вызывает глубокие за
болевания легких. Адсорбируя такой сильный канцероген, как 3,4-бензпирен.
технический углерод, попадая в легкие, кумулируется в них, вызывая зло-
качественные опухоли.
Пыли анилиновых красителей, содержащие антрацен и фенантрен, отно-
сятся к фотосенсибилизирующим веществам и в условиях солнечного облу-
чения могут вызывать острые воспаления кожи—дерматиты
Неядовитые пыли при значительных концентрациях также
оказывают вредное воздействие па организм человека. Они за-
соряют и раздражают слизистые оболочки глаз, кожу, верх-
ние дыхательные пути и вызывают различные легочные забо-
левания. Заболевания легких, связанные с воздействием на них
вдыхаемой пыли, называются пневмокониозами В зависимости
от природы пыли пневмокониозы могут быть различных видов
силикоз—наиболее частая и характерная форма, развивающа-
яся при действии пыли свободного диоксида кремния SiO2,
силикатоз — возникает при вдыхании пыли солей кремниевой
кислоты, антракоз — при вдыхании угольной пыли, асбестоз —
одна из агрессивных форм силикатоза — может привести не толь
ко ко всем вызываемым силикозом болезням, а именно фиб
розу и флакоцитозу легких, серьезным нарушениям нервной и
сосудистой систем, силикотуберкулезу, но и к развитию рака
легких, вызываемого некоторыми видами асбестовой пыли.
3.5. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ, СВЯЗАННЫХ С ПРОИЗВОДСТВОМ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
При проектировании и эксплуатации производств необходимо
руководствоваться ГОСТ 12.3.002—75 ССБТ «Процессы произ-
водственные. Общие требования безопасности».
62
Основные -положения ГОСТа сводятся к следующему.
При проектировании и реконструкции производств, техно-
логический процесс которых связан с вредными веществами,
надо стремиться к замене вредных веществ на менее вредные
и безвредные, сухих способов переработки пылящих материа-
лов— мокрыми, и к выпуску конечных продуктов в непылящих
формах. Технология производств должна базироваться на замк-
нутых циклах, автоматизации, комплексной механизации, ди-
станционном управлении, исключающем контакт человека
с вредными веществами.. Производственное оборудование и
коммуникации не должны допускать выделения вредных ве-
ществ в воздух рабочей зоны. Технологические выбросы долж-
ны проходить очистку с целью улавливания, рекуперации и
нейтрализации вредных веществ, ' содержащихся в отходящих
газах, промывочных и сточных водах. Производство должно
быть оснащено аварийной вентиляцией, средствами дегазации,
активными и пассивными средствами взрывозащиты и взрыво-
подавления. На каждом производстве должны иметься специ-
фические нормативно-технические документы по безопасности
труда, применению и хранению вредных веществ, включающие
данные о токсикологических характеристиках вредных веществ и
указания о средствах коллективной и индивидуальной защиты,
отвечающих требованиям ГОСТ 12 4.001—75 ССБТ «Средства
защиты работающих. Классификация». На производствах, где
работают с вредными веществами 1-го класса опасности, дол-
жен осуществляться непрерывный контроль их содержания в
воздухе рабочей зоны. Содержание веществ 2, 3 и 4-го классов
контролируется периодически. Непрерывный контроль содер-
жания вредных веществ в воздухе рабочей зоны должен пре-
дусматривать применение самопишущих автоматических прибо-
ров, выдающих сигнал о превышении уровня ПДК Чувстви-
тельность методов контроля не должна быть ниже 0,5 уровня
ПДК, а их погрешность нс должна превышать ±25% от опре-
деляемой величины. Более подробно требования изложены в
ГОСТ 12.1.016—79 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Требования
к методикам измерения концентраций вредных веществ».
Все лица, занятые на производстве и имеющие контакт с
вредными веществами, должны в обязательном порядке прохо-
дить предварительный и периодический медицинский осмотр и
знать методы оказания доврачебной неотложной помощи пост-
радавшим при отравлении.
3.6. ПЕРВАЯ (ДОВРАЧЕБНАЯ) ПОМОЩЬ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ
ОЖОГАХ И ОТРАВЛЕНИЯХ ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Химические ожоги возникают при местном воздействии хими-
чески активных веществ (твердых, жидких и газообразных) па
кожу, слизистую оболочку дыхательных путей и глаз. Степень
63
ожога зависит от химической активности и токсичности веще-
ства, его концентрации, температуры, продолжительности дей-
ствия, а также чувствительности пострадавшего.
Различают ожоги четырех степеней. Ожоги первой степени
характеризуются покраснением, припухлостью кожи и болез-
ненностью. При ожогах второй степени появляются пузыри и
возможно нагноение. При ожогах третьей степени, вследствие
глубоких повреждений, возникают участки омертвления (некро-
зы); тканей. При ожогах четвертой степени поражаются не
только вся толща кожи, но и глубоколежащие ткани.
Соляная, азотная, серная, фтористоводородная и другие
кислоты, хромовый ангидрид, а также концентрированные рас-
творы щелочей (едкий натр, едкое кали и растворы аммиака),
попадая на кожу, вызывают химические ожоги, причем щелоч-
ные ожоги дают большую глубину поражения, что объясняется
омылением щелочью жирового слоя кожи и растворением бел-
ковых веществ. Особо опасно попадание кусочков твердой ще-
лочи в глаза и на волосы; ожог глаз аммиаком и пероксидом
водорода может привести к слепоте.
При ожогах химическими веществами, способными прили-
пать к коже (горючие смолы, желтый фосфор и др.), возникает
еще и опасность общего отравления организма*.
Первая помощь при химических ожогах и отравлениях сво-
дится к следующему: при ожогах кислотами и щелочами пора-
женный участок кожи промывают струей холодной воды в те-
чение не менее 15 мин. Далее при ожогах кислотами и кисло-
топодобными прижигающими веществами накладывают при-
мочки из двухпроцентного раствора бикарбоната натрия, а
при ожогах щелочами — двухпроцентного раствора уксусной,
лимонной и виннокаменной кислоты.
Если агрессивное вещество попало па кожу через одежду,
ее следует перед снятием разрезать ножницами, чтобы не уве-
личить площадь поражения. При этом надо помнить, что синте-
тическая ткань может растворяться в некоторых агрессивных
веществах, например в серной кислоте. При смывании водой
полимер коагулирует и покрывает кожу липкой пленкой.
В этом случае промывание не достигает цели и необходимо
сначала как можно тщательнее снять кислоту с кожи, осторож-
но «промокая» ее сухой хлопчатобумажной тканью, и лишь за-
тем промыть водой.
Все работающие с агрессивными веществами должны быть
обеспечены соответствующей спецодеждой и средствами защи-
ты органов дыхания. Для защиты глаз от попадания кислоты
и щелочи необходимо применять защитные очки.
* При поражениях такого характера, независимо от его тяжести и со-
стояния пострадавшего, нужно Немедленно вызвать врача.
64
К рабочим местам должны быть подведены шланги с леч
^открывающимися кранами для подачи воды. Для промывки
глаз устанавливаются фонтанчики.
При респираторном отравлении (вдыхание газов, паров,
аэрозолей) необходимо вывести пострадавшего на свежий во
дух или в проветриваемое помещение Пострадавшего на io
уложить, создать ему полный покой, укрыть во избежание не
реохлаждения. До прибытия врача пострадавшего нельзя ‘ос
тавлять без присмотра, даже если кажется, что состояние ег
не вызывает опасении.
Г Л А В А 4
ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Радиационная безопасность имеет правовое обоснование ввило
законодательных документов, регламентирующих такую орга-
низацию технологических процессов, которая обеспечивала бь
безопасные условия труда для персонала и жизнедеятельность
населения Основные документы, определяющие условия рабо-
ты в сфере воздействия ионизирующих излучений, — «Нормы
радиационной безопасности» (НРБ—76) и «Основные правила
работы с источниками ионизирующих излучений» действуют
под индексом OCI1-72/80
На основании этих документов и в строгом соответствии
с ними па каждом предприятии и в учреждении в зависимость
От принятой технологии и организации производства разраба-
тываются «Положения по обеспечению радиационной безопас
пости», в которых конкретизируются мероприятия и средства,
обеспечивающие безопасные условия труда.
Радиационная безопасность — один из разделов техники
безопасности. Независимо от характера и масштабов использо-
вания атомной энергии система радиационной безопасности рс
Шает две функциональные задачи:
1 Снижение уровня облучения персонала и населения до
регламентируемых пределов на базе комплекса проектных, тех-
нических, медико-санитарных и гигиенических мероприятий.
2 . Создание эффективной системы радиационного контроля
Дтя оперативной регистрации изменения параметров радиаци-
онной обстановки, на основании которых следует судить об
Уровне облучения персонала и населения и радиоактивного за
грязпення объектов окружающей среды, и принимать меры дли
их нормализации.
^—552 6-
4.1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ
Любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит
к образованию электрических разрядов разных знаков, назы-
вается ионизирующим При этом различают корпускулярное т,
фотонное ионизирующее излучение.
Корпускулярное ионизирующее излучение — поток элемен
тарных частиц с массой покоя, отличной от пуля, образующих-
ся при радиоактивном распаде, ядсрных превращениях, либо
генерируемых на ускорителях. К нему относятся а- и р-частн-
цы, нейтроны (л), протоны (р) и др
а-Излучения — это поток частиц, являющихся ядрами атома
гелия и обладающих двумя единицами заряда. Энергия а-чае-
тиц, испускаемых различными радионуклидами, лежит в предс
лах 2—8 Мэв При этом все ядра данного радионуклида испус-
кают а-частицЫ, обладающие одной и той же энергией р-Из-
лучение — это поток электронов или позитронов. При распаде
ядер p-активного радионуклида, в отличие от а-распада; раз
личные ядра данного радионуклида испускают р-частицы раз
личной энергии, поэтому энергетический спектр р-частиц непре-
рывен. Средняя энергия p-спектра составляет примерно
0,3 Гщах. Максимальная энергия р-частиц у известных в настоя-
щее время радионуклидов может достигать 3,0—3,5 Мэв
Нейтроны (нейтронное излучение) — нейтральные элемен
тарные частицы. Поскольку нейтроны не имеют электрического
заряда, при прохождении через вещество они взаимодействуют
различным образом только с ядрами атомов. В результате
этих процессов образуются либо заряженные частицы (ядра
отдачи, протоны, дейтроны), либо х-излучение, вызывающие
ионизацию. По характеру взаимодействия со средой, зависяще-
му от уровня энергии нейтронов, они условно разделены на
4 группы:
тепловые нейтроны
промежуточные нейтроны
быстрые нейтроны
релятивистские нейтроны
0,0-0,5 Кэв
0,5—200 Кэв
200 Кэв - 20 Мэв
свыше 20 Мэв
Фотонное излучение — поток электромагнитных колебаний,
которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью
300000 км/с. К нему относятся *-излучение, характеристическое,
тормозное и рентгеновское излучение.
Обладая одной и той же природой, эти виды электромаг-
нитных излучении различаются условиями образования, а так
же свойствами: длиной волны и энергией.
Так, ^-излучение испускается при ядерных превращениях
ьлд при аннигиляции частиц.
Характеристическое излучение — фотонное излучение с дис-
кретным спектром, испускаемое при изменении энергетическо-
го состояния атома, обусловленного перестройкой внутренних
электронных оболочек.
Тормозное излучение—связано с изменением кинетической
энергии заряженных частиц Имеет непрерывный спектр и воз-
никает в среде, окружающей источник ^-излучения, в рентге-
новских трубках, в ускорителях электронов и т. п.
Рентгеновское излучение — совокупность тормозного и ха-
рактеристического излучений, диапазон энергии фотонов кото-
рых составляет 1 Кэв — 1 .Мэв.
Излучения характеризуются по их ионизирующей и прони-
кающей способности.
Ионизирующая способность излучения определяется удель-
ной ионизацией, т. е. числом пар ионов, создаваемых частицей
в единице объема, массы среды или на единице длины пути
Излучения различных видов обладают различной ионизирую-
щей способностью.
Проникающая способность излучений определяется величи-
ной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей
в веществе до ее полной остановки, обусловленной тем иля
иным видом взаимодействия.
а-Частицы обладают наибольшей ионизирующей способ-
ностью и наименьшей проникающей способностью Их удель-
ная ионизация изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов па 1 см
пути в воздухе. Длина пробега этих частиц в воздухе составля-
ет несколько сантиметров, а в мягкой биологической ткани —
несколько десятков микрон
^-Излучение имеет существенно меньшую ионизирующую
способность и большую проникающую способность. Средняя ве-
личина удельной ионизации в воздухе составляет около 100 пар
ионов на 1 см пути, а максимальный пробег достигает несколь-
ких метров при больших энергиях.
Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей
проникающей способностью обладают фотонные излучения. Во
всех процессах взаимодействия электромагнитного излучения со
средой часть энергии преобразуется в кинетическую энергию
вторичных электронов, которые, проходя через вещество, про-
изводят ионизацию. Прохождение фотонного излучения через
вещество вообще не может быть охарактеризовано понятием
пробега. Ослабление потока электромагнитного излучения в
веществе подчиняется экспоненциальному закону и характери-
зуется коэффициентом ослабления р, который зависит от энер-
гии излучения и свойств вещества Особенность экспоненциаль-
пых кривых состоит в том, что они не пересекаются с осью
абсцисс. Это значит, что какой бы ни была толщина слоя ве
‘Дества, нельзя полностью поглотить поток фотонного излучс-
пия, а можно только ослабить его интенсивность в любое число
раз. В этом существенное отличие характера ослабления фо-
тонного излучения от ослабления заряженных частиц, для ко-
торых существует минимальная толщина слоя вещества — по-
глотителя (пробег), где происходит полное поглощение поток;,
заряженных частиц.
4.2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ
При воздействии ионизирующего излучения на организм чело-
века в тканях могут происходить сложные физические и био-
логические процессы. В результате ионизации живой ткани
происходит разрыв молекулярных связей и изменение химиче-
ской структуры различных соединений, что в свою очередь при
водит к гибели клеток.
Еще более существенную роль в формировании биологиче-
ских последствий играют продукты радиолиза воды, которая
составляет 60—70% массы биологической ткани. Под действи-
ем ионизирующего излучения на воду образуются свободные
радикалы Н’ и ОН”, а в присутствии кислорода также свобод
ный радикал гидропероксида (НО*2) и пероксида водорода
(Н2О2), являющиеся сильными окислителями. Продукты ради-
олиза вступают в химические реакции с молекулами тканей,
образуя соединения, нс свойственные здоровому организму. Это
приводит к нарушению отдельных функций или систем, а также
жизнедеятельности организма в целом.
Интенсивность химических реакций, индуцированных свободными ради
калами, повышается и в них вовлекаются многие сотни и тысячи молекул,
не затронутых облучением. В этом состоит специфика действия ионизирую
щего излучения на биологические объекты, т. е. производимый излучением
эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучае
мом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается. Ника
кой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной био
логическим объектом в том же количестве, нс приводит к таким изменениям,
какие вызывают ионизирующие излучения Например, смертельная доза
ионизирующего излучения, которая для млекопитающих равна 5 Ей
(500 рад), соответствует поглощенной энергии излучения 5 Дж/кг Если эту
энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001 4
Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая.
Нарушения биологических процессов могут быть либо обра-
тимыми, когда нормальная работа клеток облученной ткани
полностью восстанавливается, либо необратимыми, ведущими
к поражению отдельных органов или всего организма и воз-
никновению лучевой болезни.
Различают две формы лучевой болезни — острую и хрони-
ческую. Острая форма возникает в результате облучения боль
шими дозами в короткий промежуток времени. При дозах по-
68
рядка тысяч рад поражение организма может оыть мгновен-
ным («смерть под лучом»).
Острая лучевая болезнь может возникнуть и при попадании
внутрь организма больших количеств радионуклидов.
Хронические поражения развиваются в результате система-
тического облучения дозами, превышающими предельно допус-
тимые (ПДД).
Изменения в состоянии здоровья называются соматически-
ми эффектами, если они проявляются непосредственно у облу-
ченного лица, и наследственными, если они проявляются у его
потомства.
Для решения вопросов радиационной безопасности в первую
очередь представляют интерес эффекты, наблюдаемые при
«малых дозах» — порядка нескольких сантизивертов в час и
ниже, которые реально встречаются при практическом исполь-
зовании атомной энергии.
В нормах радиационной безопасности в качестве единицы
времени, как правило, используется год, и как следствие этого,
понятие годовой дозы излучения.
Весьма важным здесь является то, что согласно современ-
ным представлениям выход неблагоприятных эффектов в диапа-
зоне «малых доз», встречающихся в обычных условиях, мало
зависит от мощности дозы. Это означает, что эффект определя-
ется прежде всего суммарной накопленной дозой вне зависи-
мости от того, получена опа за 1 день, за 1 с или за 50 лет.
Таким образом, оценивая эффекты хронического облучения,
следует иметь в виду, что эти эффекты накапливаются в орга-
низме в течение длительного времени.
4.3. ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ
ИХ ИЗМЕРЕНИЯ
Действие ионизирующего излучения на вещество проявляется
в ионизации и возбуждении атомов и молекул, входящих в со-
став вещества. Количественной мерой этого воздействия слу-
жит поглощенная доза Д — средняя энергия, переданная излу-
чением единице массы вещества. Единица поглощенной дозы —
грей (Гй); 1 Гй=1 Дж/кг. На практике применяется также
внесистемная единица—1 рад=100 эрг/г-= 1-102 Дж/кг =
= 0,01 Гй.
Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения
и поглощающей среды.
Для заряженных частиц (а, р, протонов) небольших энер-
гий, быстрых нейтронов и некоторых других излучений, когда
основными процессами их взаимодействия с веществом явля-
ется непосредственная ионизация и возбуждение, поглощенная
Доза служит однозначной характеристикой ионизирующего из-
лучения по его воздействию на среду. Это связано с тем, что
между параметрами, характеризующими данные виды излуче
пия (поток, плотность потока и др.) и параметром, характер)!
зующим ионизационную способность излучения в среде — по-
глощенной дозой, можно установить адекватные прямые зави-
симости.
Для рентгеновского и ^-излучений таких зависимостей нс
наблюдается, так как эти виды излучений косвенно ионизиру-
ющие. Следовательно, поглощенная доза не может служить ха
рактеристикой этих излучений по их воздействию на среду.
До последнего времени в качестве характеристики рентге-
новского и у-излучений по эффект} ионизации используют так
называемую экспозиционную дозу. Экспозиционная доза выра-
жает энергию фотонного излучения, преобразованную в кинети-
ческую энергию вторичных электронов, производящих иониза-
цию в единице массы атмосферного воздуха.
За единицу’ экспозиционной дозы рентгеновского и у-излуче
ний принимают кулон на килограмм (Кл/кг). Это такая доза
рентгеновского или у-излучения, при воздействии которой п.
1 кг сухого атмосферного воздуха при нормальных условиях
образуются ионы, несущие 1 Кл электричества каждого знака
На практике до сих пор широко используется внесистемная
единица экспозиционной дозы — рентген. 1 рентген (Р)—экс-
позиционная доза рентгеновского и у-излучений, при которой
в 0,001293 г (1 см3 воздуха при нормальных условиях) образу
ются ионы, несущие заряд в одну электростатическую единиц}'
количества электричества каждою знака или 1 Р=2,58
•КГ4 Кл/кг.
Поскольку экспозиционную дозу продолжают использовать
в практике радиационной безопасности, рассмотрим соотноше-
ние между рентгеном и поглощенной дозой.
Заряд электрона равен 4,8-К)10 эл. ед. заряда. Следова-
тельно, при экспозиционной дозе в 1 Р будет образовано 2,08-
«10° пар ионов в 0,001293 г атмосферного воздуха. На образо-
вание одной пары ионов в воздухе расходуется в среднем
34 эВ энергии. Таким образом, при экспозиционной дозе в
1 Р вторичными электронами расходуется 88 эрг в 1 г воздуха
Величины 88 эрг/г воздуха и 0,114 эрг/см3 воздуха называют
энергетическими эквивалентами рентгена.
Поглощенная в каком-либо веществе доза рентгеновского н
у-излучепия может быть рассчитана по экспозиционной дозе
с помощью следующего соотношения
Д(Гй)-8.8 Ю-3-ц/Ив-Д(Р)
[ц и Цв—массовые коэффициенты ослабления (см2/г) для ис-
следуемого вещества и воздуха соответственно].
70
Исследования биологических эффектов, вызываемых раз-
личными ионизирующими излучениями, показали, что повр€/К
дение тканей связано не только с количеством поглощенной
энергии, но и с ее пространственным распределением, харак-
теризуемым линейной плотностью ионизации Чем выше линей
ная плотность ионизации, или, иначе, линейная передача энер-
гии частиц в среде на единицу длины пути (ЛПЭ), тем больше
степень биологического повреждения. Чтобы учесть этот эф
фект, введено понятие эквивалентной дозы Н, которая опреде
ляется равенством:
Н = Др.
где Д—поглощенная доза, Q—-безразмерным коэффициент качества, харак-
теризующий зависимость биологических неблагоприятных последствий облу
чения человека в малых дозах от полной ЛПЭ облучения
Эквивалентная доза представляет собой меру биологическо-
го действия на данного конкретного человека, т. е. она являет-
ся индивидуальным критерием опасности, обусловленным иони-
зирующим излучением. Ниже приведены значения Q для неко-
торых видов излучения
Q Вид излучения
1 7- и ^-излучение
3 нейтроны с энергией <20 КэВ
10 то же < 10 МэВ
20 а-излучснис с энергией <10 МэВ
В качестве единицы измерения эквивалентной дозы принят
зиверт (Зв). 1 Зв=1 Г и/Q == 1Q Дж/кг. Зиверт равен эквива-
лентной дозе излучения, при которой поглощенная доза равна
1 Гй при коэффициенте качества, равном единице.
Применяется также специальная единица эквивалентной
дозы — бэр (биологический эквивалент рада); 1 бэр = 0,01 Зв.
Бэром называется такое количество энергии, поглощенное 1 г
биологической ткани, при котором наблюдается тот же биоло-
гический эффект, что и при поглощенной дозе излучения 1 рад
рентгеновского и ^-излучений, имеющих Q=l.
Коэффициент качества, определенным образом связанный с
ЛПЭ, используется для сравнения биологического действия
различных видов излучений только при решении задач радиа-
ционной защиты при эквивалентных дозах Н <0,25 Зв
(25 бэр)
Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы, отне-
сенные к единице времени, носят название мощности соответ-
ствующих доз.
Самопроизвольный (спонтанный) распад радиоактивных
атомных ядер следует закону:
Af=Mo exp (—X/).
где \ о — число ядер в данном объеме вещества в момеш времени / 0; V
число ядер в том же объеме к моменту времени /. X постоянная распада.
71
Постоянная X имеет смысл вероятности распада ядра за 1
она равна доле ядер, распадающихся за 1 с. Постоянная расп
да не зависит от общего числа ядер и имеет вполне определен
ное значение для каждого радиоактивного нуклида.
Приведенное выше уравнение показывает, что с течением
времени число ядер радиоактивного вещества уменьшается по
экспоненциальному закону.
Для характеристики скорости радиоактивного распада поль
зуются понятием периода полураспада Тщ, т. ес/временем, в
течение которого распадается половина первоначального числа
ядер данного радионуклида.
В связи с тем, что период полураспада значительного числа
радиоактивных изотопов измеряется часами и сутками (так на
зываемыс короткоживущие изотопы), его необходимо знать
для оценки радиационной опасности во времени в случае ава
рийного выброса в окружающую среду радиоактивного веще
ства, выбора метода дезактивации, а также при переработке
радиоактивных отходов и последующем их захоронении. (Пе
риод полураспада нуклидов приведен в НРБ — 76). О числе ра-
дионуклидов судят по их активности.
Активность препарата — это мера количества радиоактивно
го вещества. Определяется активность числом распадающихся
атомов в единицу времени, т. е. скоростью распада ядер радио-
нуклида.
Единицей измерения активности является одно ядерное
превращение в секунду. В системе единиц СИ она получила
название беккерель (Бк).
За внесистемную единицу активности принята кюри (Ки)
активность такого числа радионуклида, в котором происходи!
3,7-10й’ актов распада в секунду. На практике широко поль
зуются производными Ки: милликюри—1 мКи=1-10 3 Кн
микрокюри—1 мкКи.= 1-10 6 Ки.
Под удельной активностью понимают активность, отнесен-
ную к единице массы или объема, например, Ки/г, Ки/л и т д
4.4. ПРЕДЕЛЫ ОБЛУЧЕНИЯ
Для обеспечения радиационной безопасности необходимо со-
здавать такие условия использования атомной энергии, при ко
торы.х доза облучения будет настолько низкой, насколько эк»
разумно и достижимо с учетом экономических и социальных
факторов Иначе говоря, должны быть приняты все меры для
ограничения уровня облучения персонала и населения, по
вместе с тем обеспечены условия развития атомной техники,
представляющей собой новую прогрессивную технологию.
Действующие «Нормы радиационной безопасности НРБ—76».
разработанные Национальной комиссией по радиационной за
72
щите (НКРЗ) с учетом рекомендации Международной комиссии
по радиационной защите (МКРЗ), предусматривают следую-
щие основные принципы радиационной безопасности.
непревышепие установленного основного дозового предела;
исключение всякого необоснованного облучения;
снижение дозы излучения до возможно более низкого
уровня.
При установлении основных дозовых пределов НРБ—76 вы-
деляют следующие категории облучаемых лиц
Категория А — персонал (профессиональные работники)
лица, которые постоянно или временно работают непосредст-
венно с источниками ионизирующих излучении.
Категория Б —лица, которые не работают непосредственно
с источниками излучения, но по условиям проживания или
размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ра-
диоактивных веществ и других источников излучения, приме-
няемых в учреждениях и (или) удаляемых во внешнюю среду
с отходами
Категория В — население области края, республики, стра-
ны
В реальных условиях различные органы и ткани человека
облучаются неодинаково. Особенно это проявляется при попа-
дании радиоактивных веществ внутрь организма, поскольку
различные радионуклиды по-разному распределяются в раз-
личных органах и тканях человека. В связи с этим степень по-
ражения органов и тканей зависит не только от дозы, созда-
ваемой излучением, но и от критического органа, облучение ко-
торого в данных условиях причиняет наибольший вред здо-
ровью.
В НРБ—76 предусмотрено дифференцированное нормирова-
ние дозовых пределов облучения для различных критических
органов человека, объединенных в зависимости от их радиочув-
ствительности в три группы:
I группа — все тело, гонады, красный костный мозг,
II группа — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, пе-
чень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие,
хрусталик глаза и другие органы за исключением относящихся
к I и III группам;
III группа — кожный покров, костная ткань, кисти рук,
предплечья, лодыжки и стопы.
Для каждой категории облучаемых лиц установлено три
класса нормативов-
основные дозовые пределы;
допустимые уровни (ДУ);
контрольные уровни (КУ). «•
В качестве основных дозовых пределов в зависимости от
круппы критических органов для категории А устанавливается
предельно допустимая эквивалентная доза за год (ПДД), а для
категории Б — предел эквивалентной дозы за год (ПД).
Предельно допустимая доза ПДД — наибольшее значение
индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равно-
мерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии
здоровья персонала (категории А) неблагоприятных измене-
ний, обнаруживаемых современными методами.
Предел дозы ПД—предельная эквивалентная доза за год
для ограниченной части населения (категории Б); предел дозы
устанавливается меньше ПДД для предотвращения необосно-
ванного облучения этого контингента людей.
Ниже приведены лозовые пределы внешнего и внутреннего
(в скобках) облучения для групп
мЗв/год (бэр/год) ]:
Категория облу-
чаемых лиц *
А (ПДД) 50(5)
Б (ПД) 5(0,5)
критических органов [в
п ш
150(15) 300(30)
15(1,5) .30(3)
Таким образом для лиц категории А индивидуальная экви-
валентная доза за год не должна превышать значения ПДД.
«НРБ—76» ограничивают также эквивалентную дозу П, накоп-
ленную в критическом органе за Т лет с начала трудовой дея-
тельности-
Н=ПДДТ.
Суммарная доза, накопленная человеком к 30 годам, во
всех случаях не должна превышать 60 бэр. 4
В связи с тем, что при хроническом облучении в малых до-
зах (на уровне ПДД) биологический эффект обусловлен толь-
ко суммарной дозой облучения, полученной за много лет, нор-
мы регламентируют только годовую ПДД, т. е не накладыва-
ют ограничении на уровень облучения за рабочий день, неде-
лю, квартал, как это было в прежних нормативных документах
(НРБ—69). Это значит, что разрешается в случае необходи-
мости одноразовое облучение отдельных лиц персонала в дозе,
равной ПДД. Регламентация только годовой дозы позволяет
правильно организовать работу в радиацноппоопасных услови-
ях, особенно при ремонтных работах, ликвидации последствий,
связанных с нарушением технологического процесса и т. д.
3^ с овно, что в дальнейшем необходимо opiавизовать работу
этих лиц таким образом, чтобы суммарная доза за год не пре-
вышала ПДД.
Дозовые пределы, установленные «НРБ—76», не включают
дозу, получаемую пациентом при медицинском обследовании н
лечении, и дозу, обусловленную естественным радиационным
фоном.
"1
Естественный фон излучения — ионизирующее излучение, со-
стоящее из космического излучения и излучения естественно
распределенных природных радиоактивных веществ (на поверх-
ности Земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, в
воде, в организме человека и др.). Естественный фон внешнего
излучения на территории СССР создает мощность экспозицион-
ной дозы 40 — 200 мР/год.
Отметим, что индивидуальные дозы облучения персонала
предприятий и объектов атомной промышленности и ядернои
энергетики в СССР повсеместно ниже установленной предель-
но допустимой дозы. У персонала различных АЭС средняя го-
довая доза не превышает 10 мЗв (1 бэр). Среднеарифметичес-
кая доза у различных профессиональных групп, работающих
с источниками ионизирующих излучений, держится на уровне
0,1 ПДД, т. е. 5 мЗв (0,5 бэр).
Для решения практических вопросов обеспечения радиаци-
онной безопасности, осуществления текущего контроля радиа-
ционной обстановки, проектирования систем защиты от облу-
чения персонала и населения нормы регламентируют также до-
пустимые уровни (ДУ). ДУ установлены для различных катего-
рий облучаемых лиц с учетом характера возможного облуче-
ния — внешнего и внутреннего.
В частности для категории А устанавливается система до-
пустимых уровней мощности дозы облучения, поступления ра-
дионуклидов и содержания их в организме, концентрации в
воздухе, загрязнения поверхностей.
ДУ являются производными дозовых пределов и строго ко-
личественно связаны с ними. Установление и соблюдение допус-
тимых уровней облучения обеспечивает непревышенис норми-
рованных основных дозовых пределов.
Установленные в НРБ—76 контрольные уровни (КУ) пред-
назначены для планирования мероприятий радиационной защи-
ты и оперативного контроля радиационной обстановки. КУ
устанавливаются только для тех радиационных факторов, ко-
торые присущи данному предприятию (учреждению), па осно-
ве реально сложившейся там радиационной обстановки.
Цель установления контрольных уровней — предотвратить
превышение облучения и уменьшить дозовую нагрузку на пер-
сонал.
Как правило, контрольные уровни должны быть ниже до-
пустимых уровней. КУ рекомендуется устанавливать настолько
низкими, насколько это достижимо па практике, с учетом кон-
кретных условий производства.
Превышение допустимых и контрольных уровней служи!
сигналом об ухудшении радиационной обстановки и необходи-
мости принять соответствующие меры для ее нормализации.
75
4.5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ С РАДИОАКТИВНЫМИ
ВЕЩЕСТВАМИ И ИСТОЧНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЙ
При работе с радиоактивными веществами и источниками
ионизирующих излучений первоочередное значение приобрета-
ет правильная организация труда, обеспечивающая безопас-
ность обслуживающего персонала и всего населения в целом
Правильно организовать работу с радиоактивными вещества-
ми— это значит предусмотреть комплекс мероприятии, обес-
печивающих радиационную безопасность, т е. создание усло-
вий, при которых уровни излучения от источников внутреннего
и внешнего облучения не будут превышать регламентируемые
юзовые пределы для соответствующих критических органов
К таким мероприятиям относятся: защита от внешних потоков
излучения, предотвращение распространения радионуклидов
в рабочие помещения и внешнюю среду, соответствующая пла-
нировка и отделка помещений, организация необходимого ра-
диационного контроля и санитарно-пропускного режима, обес-
печение необходимых условий транспортирования радиоактив-
ных веществ, сбора и захоронения радиоактивных отходов, ис-
пользование средств индивидуальной защиты, проведение дез-
активационных работ, а также устройство вентиляции, пылега-
зоочистки, отопления, водоснабжения и канализации, предус
мотренных для помещений, в которых проводятся работы с ра-
диоактивными веществами, установление соответствующих ре-
жимов труда и т д.
Руководящим документом, регламентирующим требования,
обеспечивающие радиационную безопасность при работе с ра-
диоактивными веществами и источниками ионизирующих излу-
чений, являются «Основные санитарные правила работы с ра-
диоактивными веществами и другими источниками ионизирую-
щих излучений» ОСП — 72/80. (Технические требования к сред-
ствам коллективной защиты от ионизирующих излучений уста-
новлены также ГОСТ 12.4 120—83).
Общие требования. Предприятия, учреждения, лаборатории,
предназначенные для работ с радиоактивными веществами и
источниками ионизирующих излучений, до их ввода в эксплуа-
тацию принимаются комиссиями в составе представителей за-
интересованной организации, санитарного и пожарного надзо-
ров, органов внутренних дел Комиссия устанавливает обеспе-
чение условий радиационной безопасности для работающих и
населения в соответствии с санитарными правилами и проек-
том, а также условий сохранности радиоактивных веществ
Приемка оформляется актом на право использования поме-
щений для работ с радиоактивными веществами. На основании
такого акта органы санитарного надзора оформляют санитар-
ный паспорт учреждения, который действителен в течение трех
76
рис. 4 1. Знак радиационной безопасности
^Красное
место
для текста
лет. В акте обычно указывают катего-
рию учреждения, назначение помещений
и класс работ, которые в них разреша-
потребле-
открытом
-I категории: I — с годо-
с годовым потреблением
и источников
радиационной
должны соот-
и класс работ, которые в них
ется проводить.
В зависимости от годового
пия радиоактивных веществ в
виде учреждения подразделяются на три
вым потреблением более 100 Ки; П—<
от 10 Ки; III — до 10 Ки.
Помещения, в которых устанавливают контрольно-измери-
тельные приборы с закрытыми источниками излучении, не под-
лежат приемке органами санитарного надзора.
На оборудовании, контейнерах, транспортных средствах,
приборах и аппаратах, помещениях, предназначенных для ра-
боты с применением радиоактивных веществ
ионизирующих излучений, должны быть знаки
опасности (рис. 4 1). Форма и размеры знака
ветствовать требованиям ГОСТ 17925—72.
Администрация предприятия обязана разработать детальные
инструкции, в которых излагается порядок проведения работ,
учета, хранения и выдачи источников излучения, сбора и уда-
ления радиоактивных отходов, содержания помещений, меры
личной профилактики, организация и порядок проведения ради-
ационного (дозиметрического) контроля. Все работающие
должны быть ознакомлены с этими инструкциями, обучены без-
опасным методам работы и обязаны сдать соответствующий
техминимум. Все поступающие на работу должны проходить
предварительный, а затем периодические медицинские осмот-
ры.
Защита от внешних потоков излучения. При работах с за-
крытыми источниками, т. е. радиоактивными источниками из-
лучения, устройство которых исключает попадание радиоактив-
ных веществ в окружающую среду в условиях применения и
износа, на которые они рассчитаны, — персонал может подвер-
гаться только внешнему облучению.
Защита от внешнего облучения достигается изменением фак-
тора времени, изменением расстояния до источника и экраниро-
ванием.
Продолжительность пребывания работника в опасной зоне
воздействия ионизирующего излучения должна ограничиваться
временем, в течение которого он получает дозу, не превышаю-
щую допустимую.
В общем случае интенсивность излучения изменяется обрат-
но пропорционально квадрату расстояния. Соблюдая необходи-
мое расстояние, можно во многих случаях избежать защитных
77
экранов, которые обычно создают определенные неудобства
при работе. Для увеличения расстояния между работающим ц
источником излучения в лабораторной и производственной
практике широко применяется дистанционное управление, даю-
щее возможность выполнять операции с радиоактивными веще-
ствами па расстоянии и контролировать технологический про-
цесс (копирующие и координатные манипуляторы, смотровые
системы).
Безопасность работ с ионизирующими излучениями обеспе-
чивается также созданием защитных экранов, толщина которых
рассчитывается па основе законов ослабления излучений в ве-
ществе экрана. Толщину защитного экрана можно определить
по справочным таблицам и номограммам.
К стационарным защитным ограждениям относятся: защит-
ные стены, перекрытия пола и потолка, двери, смотровые окна
и др. К передвижным защитным устройствам относятся: раз-
личного типа ширмы и экраны; тубусы и диафрагмы устано-
вок и приборов, ограничивающие поток лучей; контейнеры для
транспортирования радиоактивных веществ.
Широко используются в лабораторной практике разборные
устройства из свинцовых блок-кирпичей.
Надежность защитных экранов во всех случаях контролиру-
ют соответствующими дозиметрическими приборами.
При работе с закрытыми источниками не предъявляются
какие-либо специальные требования к внутреннему устройству
и отделке помещений, так как в процессе их эксплуатации в
нормальных условиях не происходит загрязнения внешней сре-
ды радионуклидами. Работы с закрытыми источниками излуче-
ний не классифицируются.
Защита от внутреннего облучения требует исключения кон-
такта с радиоактивными веществами в открытом виде, предот-
вращения попадания их вн\трь организма, в воздух рабочей
зоны, а также предотвращения радиоактивного загрязнения
рук, одежды, поверхностей помещения и оборудования.
Под внутренним облучением понимают воздействие на орга-
низм ионизирующего излучения от источника, находящегося
внутри тела. Открытым источником называют радиоактивный
источник излучения, при использовании которого возможно по-
падание содержащихся в нем радиоактивных веществ в окру-
жающую среду.
В зависимости от удельной активности (радиационной опас-
ности) радиоактивные вещества в открытом виде делятся на 4
группы — А, Б, В и Г (в убывающей последовательности).
Радиационная опасность радиоактивного вещества — радиа-
ционные и гигиенические характеристики радиоактивного ве-
щества, определяющие его опасность для облучаемого объекта.
Количественно она может быть охарактеризована минимально
78
1аб ища Активность радионуклидов на рабочих местах
Группа нуклид0” МЗЛ на ра- бочем месте. Бк Активность на рабочем месте, Ьк
Класс рабо|
1 п III
3,7-I03 более 3.7-10s (10- К)')3.7 10* (0 1-10)3.7-104
R 3.7-101 более 3.7-10' (10-'—105) 3.7 10* (0.1- 10)3.7-104
Ц 3.7-10s более 3,7- КГ (10 я—1(Г) 3.7 10' (10.0 -103)3.7-104
Г) Г 3.7-1О6 более 3,7 10 (10‘—10т)3.7 10* (10 —10‘)3.7 10
значимой активностью (МЗА) — наибольшей активностью ради-
оактивных веществ на рабочем месте, не требующей регистра
ции или получения разрешения органов Государственного над-
зора на работу с ними.
Все работы с открытыми источниками подразделяются на
три класса. Установленные ОСП—72/80 классы работ в зави-
симости от группы радиационной опасности радионуклидов и
их фактической активности на рабочем месте представлены в
табл. 4 1. Работы III класса можно проводить в обычных лабо-
раториях, оборудованных вытяжными шкафами
Наиболее высокие требования предъявляются к размещению
и оборудованию помещении, предназначенных для работ I клас-
са. Эти помещения должны находиться в отдельном здании или
изолированной части с отдельным входом через санпропускник
и разделяться на три зоны. В первой зоне размещаются каме-
ры, боксы, оборудование, коммуникации, являющиеся основны-
ми источниками радиоактивного загрязнения. Во второй зоне —
объекты и помещения, требующие периодического обслужива-
ния (например, помещения для временного храпения отходов).
Операторные, пульты управления и другие помещения, в кото-
рых постоянно находятся люди, располагают в третьей зоне.
Для предотвращения переноса радиоактивных за1рязпепий
нз второй зоны в помещения третьей зоны между зонами устра-
ивают сани гарный шлюз.
Помещения для работы с радиоактивными веществами обо-
рудуют механической приточно-вытяжной вентиляцией с крат-
ностью обмена до десяти в час. Скорость движения воздуха в
рабочих проемах шкафов и укрытии должна быть не менее
1.5 м/с. Перед выбросом в атмосферу воздух проходит очистку
|1а специальных фильтрах.
Средства индивидуальной защиты и личная гигиена имеют
особое значение при работе с радиоактивными веществами
Применение тех или иных средств индивидуальной защиты за-
висит от вида и класса работ При работах I класса и некото
Рых работах II класса комплект средств индивидуальной защи-
79
ты должен состоять из спецодежды (комбинезон или костюм)
снепбелья, носков, спецобуви, перчаток, бумажных полотенец
и носовых платков разового пользования, а также средств за-
щиты органов дыхания. При работах II класса и некоторых
работах III класса работающих обеспечивают халатами, ша-
почками, перчатками, легкой обувью и при необходимости
средствами защиты органов дыхания
Кроме основной спецодежды и спецобуви персоналу, вы-
полняющему уборку помещений, а также работающим с радио-
активными растворами и порошками, выдают дополнительные
средства индивидуальной защиты, а именно: фартуки, нарукав
ники или полухалаты из поливинилхлорида или полиэтилена,
дополнительную спецобувь (резиновую или пластиковую).
Если в воздух могут поступать радиоактивные аэрозоли, то
необходимо применять специальные фильтрующие или изоли-
рующие средства защиты органов дыхания
При ликвидациях аварий, ремонтных работах и в других
необходимых случаях применяют средства индивидуальной за-
щиты кратковременного пользования — изолирующие костюмы
(пневмокостюмы) или костюмы с автономными источниками
питания.
Дополнительные средства индивидуальной защиты — очки,
щитки, ручные захваты. При использовании всех этих средств
необходимо выполнять специальные правила их храпения, ис-
пользования и дезактивации.
Дозиметрический контроль. В правилах ОСП-72/80 оговорен
строгий порядок радиационного контроля, в том числе и инди-
видуального, цель которого — контроль соблюдения норм ра-
диационной безопасности, санитарных правил и получение ин-
формации о дозе облучения персонала.
Во всех учреждениях, где проводятся работы с радиоактив-
ными веществами и источниками ионизирующих излучений,
служба радиационной безопасности проводит дозиметрический
и радиометрический контроль. Частоту дозиметрических заме
ров и характер необходимых измерений устанавливает админи-
страция по согласованию с местными органами санитарного
надзора.
В зависимости от характера проводимых работ контролю
подлежат:
содержание радиоактивных веществ в воздухе рабочих и
других помещений;
уровень загрязнения радиоактивными веществами поверхно-
стен и оборудования, кожных покровов и одежды работаю-
щего;
выбросы радиоактивных веществ в атмосферу;
содержание радиоактивных веществ в жидких отходах,
сбрасываемых непосредственно в канализацию;
сбор, удаление и обезвреживание радиоактивных твердых
и жидких отходов;
уровень загрязнения объектов внешней среды за пределами
у чреждения;
уровень загрязнения радиоактивными веществами транс-
портных средств.
Если при профессиональном облучении индивидуальные до-
зы могут превышать 0,3 годовых ПДД, то устанавливают инди-
видуальный дозиметрический контроль и специальное меди
цинекое наблюдение. При меньших значениях доз ограничива-
ются контролем мощности дозы внешних потоков излучения и
концентрации радиоактивных веществ в рабочих помещениях
Результаты всех видов радиационного контроля должны ре-
гистрироваться и храниться в течение 30 лет. При индивиду-
альном контроле ведут учет годовой дозы облучения, а также
суммарной дозы за весь период профессиональной работы.
В настоящее время разработано большое число различных
приборов дозиметрического контроля, в основу которых поло-
жены следующие методы: ионизационный, основанный на спо-
собности излучения ионизировать воздух; сцинтилляционный,
основанный на способности некоторых кристаллов испускать
вспышки видимого света при поглощении энергии ионизирую-
щих излучений; фотографический, основанный па способности
фотографической эмульсии чернеть при воздействии ионизирую-
щего излучения.
Получение, учет, хранение и транспортирование радиоактив-
ных веществ. Предприятия, применяющие радиоактивные веще-
ства и другие источники ионизирующих излучений, обязаны
обеспечить надлежащее хранение, строгий учет поступления и
расхода таким образом, чтобы исключить возможность их ут-
раты или бесконтрольного использования.
Разрешение па получение радионуклидов выдает предприя-
тию санитарная инспекция. Принятые от поставщика радиоак-
тивные вещества подлежат строгому учету. Ответственное ли-
цо, выделенное предприятием, ведет повседневный учет коли-
чества радиоактивных веществ (по активностям), находящихся
У подотчетных лиц, в хранилище и в отходах.
Радиоактивные вещества следует хранить так, чтобы их из-
лучение не причиняло вреда обслуживающему персоналу. Ра-
диоактивные препараты, упакованные в герметически запаян-
ные ампулы или пробирки, помещают в контейнеры со стенка-
ми толщиной, обеспечивающей снижение интенсивности излу-
чения до безопасного уровня.
В лабораторных помещениях радиоактивные вещества дол-
жны находиться в количествах, не превышающих суточной по-
требности. Радиоактивные вещества в открытом или закрытом
виде, не находящиеся в работе, должны храниться в спсциаль-
‘—552
81
450 бэр. Т яжелая степень
лучевой болезни
(погибает 50%облученных)
100 бэр Нижний уровень развития
легкой степени
лучевой болезни
75 бэр Кратковременные
незначительные изменения
состава крови
бэр. Облучение при
рентгеноскопии
желудка(местное)
25 бэр. Допустимое аварийное
облучение персонала
(разовое)
10 бэр Допустимое аварийное
облучение населения
(разовое)
5 бэр. Допустимое облучение
персонала в нормальных
условия за год
3 бэр. Облучение
при рентгенографии
зубов
500 мбэр Допустимое облучение
(0.06 мбэр/ч) населения в нормальных
условиях за год
100 мбэр Фоновое
(0,011 мбэр/ч) облучение
за год
1 мбэр. Просмотр одного
хоккейного
матча по ТВ
Рис. 4 2. Соотношение ф0.
нового облучения с допу-
стимыми и опасными урон-
ними облучения человека
но отведенном месте
или соответственно
спланированных и обо-
рудованных хранили-
щах, исключающих
доступ к ним посто-
ронних ЛИН
Порядок перевоз-
ки радиоактивных ве-
ществ регламеитиро
ван специальными
правилами. Радиоак-
тивные вещества пе-
ревозят в специаль-
ных контейнерах, обе-
спечивающих защиту
от внешнего облуче-
ния лиц, участвующих
в перевозке, а также
исключающих попа-
дание этих веществ в
окружающую среду. Перевозить радиоактивные вещества мож-
но только специально оборудованным транспортом.
Удаление радиоактивных отходов. Переработка и удаление
радиоактивных отходов—важная и сложная проблема радиа
ционной гигиены. Одна из основных задач на пути удаления
жидких и твердых отходов состоит в уменьшении их объема,
что облегчает их изоляцию от окружающей среды С этой це-
лью твердые отходы прессуют или сжигают, собирая золу и
очищая дымовые газы
Жидкие отходы считают радиоактивными, если их удельная
активность превышает ПДК для воды. Жидкие отходы обога-
щают методом упаривания, осаждения и другими методами.
Затем отходы битумируют, цементируют или остскловывают
в виде блоков и захоранивают в специальных могильниках.
* *
В связи с авариями, происшедшими па атомных электро-
станциях в Чернобыле и за рубежом, ИАЭ им. И. В Курчатова
издал листовку, содержащую краткую информацию о том, что
из себя представляет ионизирующее излучение, опасные и ,|е"
опасные дозы облучения и меры ослабления его воздействия из
человека. Текст этой листовки приводится ниже
Рис. 4.3. Виды облучения'
I фоковое облучение за год—100 мбэр; 2 — ежедневны!! в течение года трсхчасовон
Просмотр ТВ — 1 мбэр; 3— облучение при флюорографии — 370 мбэр; 4— перелет са
молотом на расстояние 2400 км — [ мбэр
Единицы измерения ионизирующего излучения
Мерой опасности ионизирующего излучения для человека
служит эквивалентная (или биологически значимая) поглоща-
ющая доза. Единица измерения—1 бэр.
Для характеристики рентгеновского и гамма-излучения
иногда используется единица рентген (Р).
Соотношения единиц измерения
1 бэр = 1000 миллибэр (мбэр) = 1 000 000 микробэр (мкбэр),
0,1 мбэр час = 2,4 мбэр/сутки = 876 мбэр/год,
(при постоянной мощности излучения).
f>4c. 4 4 Коэффициенты ослабления облучения в помещениях
83
Доза облучения в зависимости от времени пребывания в поле излучения,
мбэр (1000 мбэр — 1 бэр)
Время пребывания
Мощность дозы, мбэр/ч 1 час 1 сутки 1 неделя 1 месяц 1 год
0,01 0,01 0,24 1,7 7,2 87,6
0.02 0.02 0,48 3,4 14.4 175
0,03 0,03 0,72 5.0 21,6 263
0,04 0,04 0,96 6,7 28,8 360
0,05 0,05 1,20 8.4 26,0 438
0.06 0,06 1,44 10,1 43.2 526
0,07 0,07 1,68 11,8 50,4 613
0,08 0,08 1,92 13,4 57,6 701
0,09 0,09 2,16 15,1 64,8 788
0,10 0,10 2,4 16,8 72,0 876
0,20 0,20 4,8 33,6 144 17-50
0.30 0,30 7,2 50,4 216 2630
0,40 0,40 9,6 67,2 288 3600
0,50 0,50 12,0 84,0 360 4380
0,60 0,60 14,4 101 432 5260
0,70 0,70 16,8 118 504 6130
0,80 0,80 19,2 134 576 7010
0,90 0,90 21,6 151 648 7880
1,0 1,0 24,0 166 720 8760
Фоновое облучение создается космическим излучением, ес-
тественными радиоактивными веществами, содержащимися в
теле человека, в окружающих его предметах быта и объектах
окружающей среды.
Величина фонового облучения меняется по времени, различ-
на для разной местности и примерно равна 100 мбэр за год при
отклонениях от этой величины в 2—3 раза.
Каковы же опасные и неопасные дозы облучения?
При дозах облучения порядка 10 бэр не наблюдается каких-
либо изменений в органах и тканях организма человека.
Клинически определяются кратковременные незначительные
изменения состава крови лишь при облучении дозой 75 бэр.
Таким образом, установленные пределы облучения персона-
ла и населения являются неопасными.
Соотношения фонового облучения с допустимыми и опасны-
ми уровнями облучения человека приведены на рис. 4.2.
Виды облучения приведены на рис. 4.3; дозы облучения
сведены в таблицу.
Коэффициенты ослабления облучения в помещениях при-
ведены на рис. 4.4.
f Л А В A 5
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ
СРЕДЫ
Метеорологические условия производственной среды — темпе-
ратура, влажность и скорость движения воздуха, определяют
теплообмен организма человека и оказывают существенное
влияние на функциональное состояние различных систем орга-
низма, самочувствие, работоспособность и здоровье. Кроме то-
го нарушение теплообмена (охлаждение или перегрев) усугуб-
ляет действие на человека вредных веществ, вибрации и других
производственных факторов. Изложенное в значительной степе-
ни определяет необходимость нормирования микроклимата и
разработку гигиенических требований к мероприятиям, направ-
ленным на профилактику перегрева и переохлаждения орга-
низма и сохранение высокого уровня работоспособности и здо-
ровья человека. С этой целью в 1963 г. институты гигиены
труда и проектирующие организации разработали, а Министер-
ство здравоохранения СССР и Госстрой СССР утвердили
«Санитарные нормы проектирования промышленных предприя-
тий» (СН 245—63), которые в 1971 году были пересмотрены
и дополнены и действуют в настоящее время как СН 245—71.
Положения этих нормативных документов явились основой
утвержденного в 1976 г. ГОСТ ССБТ 12.1.005—76 «Воздух ра-
бочей зоны». Этот ГОСТ распространяется как на проектируе-
мые, так и на действующие предприятия всех отраслей народ-
ного хозяйства и является основой не только предупредитель-
ного, но и текущего санитарного надзора.
5.1. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ОРГАНИЗМА И ПОСЛЕДСТВИЯ
ЕЕ НАРУШЕНИЯ
Метеорологические условия производственной среды* (рабочих
Помещений, производственных цехов, открытых рабочих площа-
док и др.) зависят от физического состояния воздушной среды
барометрическое давление и его колебания оказывают большое влпя-
на самочувствие и здоровье людей, особенно тех, кто страдает сердечно-
сУДистыми и "^которыми другими заболеваниями Жизнедеятельность че-
73чеКа.МОЖет ПРОХОДИТ1> в довольно широком интервале давления порядка
к^а Поэтому для здоровья человека значение имеет нс само
вление, укладывающееся в указанные пределы, а скорость его изменения.
ДНак° барометрическое давление не относится к основным метеорологиче-
элементам.
85
и характеризуются основными метеорологическими элементами:
температурой, влажностью и скоростью движения воздуха, а
также тепловым излучением нагретых поверхностей оборудова-
ния и обрабатываемых материалов и изделий. Совокупность
этих факторов, характерных для данного производственного
участка, называется производственным микроклиматом.
Метеорологические факторы, как каждый в отдельности,
так и в различных сочетаниях, оказывают огромное влияние на
функциональную деятельность человека, его самочувствие и
здоровье. Для производственных условий в большинстве случа-
ев характерно суммарное действие метеорологических факто-
ров Такое действие может быть или антагонистическим, когда
воздействие одного или нескольких факторов ослабляется или
полностью уничтожается другими, или же синергическим, ког-
да воздействие одного неблагоприятного фактора усиливает
другой, также неблагоприятный фактор.
Так, увеличение скорости движения воздуха ослабляет не-
благоприятное действие высокой температуры и усиливает дей-
ствие низкой; повышение влажности воздуха усугубляет дейст-
вие как высокой, так и низкой температуры. Следовательно, в
одних случаях сочетание метеорологических факторов создает
благоприятные условия для нормального протекания жизнен-
ных функций организма, а в других—неблагоприятные, что мо-
жет привести к нарушению терморегуляции организма.
Терморегуляция—это совокупность физиологических и хи-
мических процессов в организме человека, направленных на
поддержание температуры тела (в пределах 36—37 JC). Сохра-
нение постоянной температуры тела в широком диапазоне из-
менений метеорологических факторов — необходимое условие
для протекания в организме биохимических процессов, лежа-
щих в основе его жизнедеятельности. Повышение температуры
тела выше этих пределов называется перегревом, понижение
ее — охлаждением. Перегрев и охлаждение ведут к опасным
для организма нарушениям его жизненных функций.
Терморегуляция — физиологически!! процесс, находящийся
под контролем центральной нервной системы Она обеспечива-
ет равновесие между количеством тепла, непрерывно образую-
щимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками
тепла, непрерывно отдаваемыми в окружающую среду, т. е.
поддерживает тепловой баланс организма человека.
Различают химическую и физическую терморегуляцию Хи-
мическая терморегуляция достигается снижением уровня обме-
на веществ при угрозе перегревания организма или усилением
обмена при охлаждении. Однако роль химической терморегу-
ляции в тепловом равновесии организма с внешней средой не-
велика по сравнению с физической терморегуляцией, которая
регулирует отдачу тепла в окружающую среду.
86
Отдача тепла организмом в окружающую среду может про-
исходить тремя путями:
в виде инфракрасных лучен, излучаемых поверхностью тела
в направлении окружающих предметов с более низкой темпе-
ратурой (радиация);
нагревом воздуха, омывающего поверхность тела (конвек-
ция);
испарением влаги (пота) с поверхности гола (кожи) и сли-
зистых оболочек верхних дыхательных путей.
В нормальных условиях при слабом движении воздуха че-
ловек в состоянии покоя теряет в результате радиации около
45% всей вырабатываемой организмом тепловой энергии, кон-
векцией— до 30% и испарением пота—до 25%. При этом свы-
ше 80% тепла отдается через кожу, примерно 13% через орга-
ны дыхания, около 5% тепла расходуется па согревание прини-
маемой пищи, воды и вдыхаемого воздуха.
Соотношение между различными видами отдачи тепла мо
жет изменяться в зависимости от метеорологических факторов
и их сочетания, суммарное же количество отдаваемого тепл ,
при данной интенсивности мышечной работы остается почти
постоянным. Количество отдаваемого тепла увеличивается при
усилении мышечной работы, сопровождаемой увеличением теп
лообразовапия
Теплоотдача радиацией и конвекцией может происходить
только в том случае, если температура окружающей среды
(воздуха, поверхностей предметов) ниже температуры тела,
причем интенсивность теплоотдачи тем больше, чем выше раз-
ность этих температур. При температуре окружающей среды,
равной или выше температуры поверхности тела (кожи), теп-
лоотдача возможна только путем выделения пота, па испарение
одного грамма которого затрачивается около 2.5 кДж
(0,6 ккал).
Количество пота, выделяемого организмом, зависит от тем-
пературы окружающей среды и интенсивности физической на-
грузки. При покое организма и температуре окружающего воз-
духа 15°C потоотделение незначительно и составляет примерно
30 мл/ч. При высокой температуре (30°C и выше), особенно
при выполнении тяжелой физической работы, потоотделение
может усиливаться в десятки раз. Так, в горячих цехах при
Усиленной мышечной работе выделяется до 1 —1.5 л/ч пота, па
пспарение которого затрачивается около 2500—3800 кДж
(600—900 ккал).
Следует заметить, что отдача тепла с потоотделением воз-
м°Жна лишь в том случае, если выделяющийся пот испаряется
€ поверхности тела. Скорость же испарения пота, а следова-
тельно, и интенсивность теплоотдачи, зависит от влажности и
скорости движения воздуха, а также от материала, вида и по-
кроя одежды.
В условиях, когда теплоотдача происходит только в резуль
тате испарения пота, а влажность воздуха превышает 75—80%,
может наступить перегрев организма, вызванный нарушением
терморегуляции. Наиболее характерный признак нарушения
терморегуляции—повышение температуры тела. При неболь-
шом перегреве симптомы ограничиваются легким повышением
температуры тела, обильным потоотделением, жаждой, неболь-
шим учащением дыхания и пульса. При более значительном
перегреве возникают еще и головокружение, затрудняется речь
и др. Описанная форма нарушения терморегуляции с преобла-
данием резкого повышения температуры тела называется
тепловой гипертермией
Др\гая Форма перегрева характеризуется преобладанием
нарушения водно-солевого обмена и известна под названием
судорожной болезни Она протекает в форме судорог различ-
ных, особенно икроножных мышц и сопровождается боль-
шой потерей пота, сильным сгущением крови и т. п. В дальней-
шем может наступить тепловой удар, протекающий с потерей
сознания, повышением температуры тела до 40—41 °C, слабым
и учащенным пульсом. Характерный признак тяжелого пора-
жения—почти полное прекращение потоотделения. Тепловой
удар и судорожная болезнь могут иметь смертельный исход.
Неблагоприятное воздействие на организм человека оказы-
вает не только высокая, но и низкая температура воздуха. Дли-
тельное и интенсивное воздействие холода может вызвать ряд
изменений важнейших физиологических процессов, влияющих
па работоспособность и здоровье работающих. Длительное ох-
лаждение часто приводит к расстройству деятельности капил-
ляров и мелких артерий (ознобление пальцев рук, пог и кон
чиков ушей). При этом происходит и переохлаждение всего
организма.
Широко распространены вызываемые переохлаждением за
болевания периферической нервной системы, особенно пояснич-
но-крестцовый радикулит, невралгия лицевого, тройничного,
седалищного и других нервов, обострения суставного и мышеч-
ного ревматизма, плеврит, бронхит, асептическое и инфекцион-
ное воспаление слизистых оболочек дыхательных путей и др-
Наибольший процент обморожений и даже смертен в ре-
зультате переохлаждения наблюдается при сочетании низкой
температуры воздуха, высокой влажности и большой его по-
движности. Это объясняется тем, что влажный воздух лучше
проводит тепло, а подвижность его увеличивает теплоотдачу
конвекцией.
5.2. НОРМИРОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Метеорологические условия для рабочей зоны производствен-
ных помещений (пространство высотой до 2 м над уровнем
пола) регламентируются ГОСТ 12.1 005—76 «Воздух рабочей
зоны». Этот ГОСТ устанавливает оптимальные и допустимые
микроклиматические условия в зависимости от характера про-
изводственных помещении, времени года и категории выпол-
няемой работы (легкие, средней тяжести и тяжелые).
Оптимальные микроклиматические условия — сочетание па
раметров микроклимата, которое при длительном и системати-
ческом воздействии на человека обеспечивает сохранение нор-
мального функционального и теплового состояния организм-]
без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечиваю!
ощущение теплового комфорта и создают наиболее благопри
ятные условия для высокой работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия — сочетание па
раметров микроклимата, которые при длительном и система-
тическом воздействии па человека могут вызвать проходящее
и быстро нормализующееся изменение функционального и теп
лового состояния организма и напряжение реакций терморегу-
ляции, не выходящие за пределы физиологических приспособи-
тельных возможностей При этом не возникает повреждений
или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться
ощущения теплового дискомфорта, ухудшение самочувствия и
понижение работоспособности
Согласно ГОСТ 12.1.005—76, производственные помещения
по избыткам тепла*, воздействующего па изменение темпера-
туры воздуха в помещениях, условно подразделяются на по-
мещения с незначительным избытком явного тепла (не превы-
шающие или равные 23 Дж/м3 с или 20 ккал/м1 ч) и со зил
чительпыми избытками явного тепла (более 23 Дж/м3 с), ко-
торые относятся к категории «Горячих цехов».
Времена года разделяются на два периода: холодный и нс
реходиый, когда среднесуточная температура наружного воз-
духа ниже +10°С, и теплый период, когда среднесуточная тем-
пература наружного воздуха —10 °C и выше.
* Явное тепло — тепло, поступающее в рабочее помещение от обору и»
вания, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источ-
ников тепла, в результате инсоляции и воздействующее на температуру bos
духа в этом помещении.
Избытки явного тепла — остаточное количество явного тепла (за вычетом
теплопотерь), поступающее при расчетных параметрах наружного воздуха
после осуществления всех технологических строительных, объемно-илаинро
вечных, санитарно-технических мероприятий по их уменьшению, а также
по теплоизоляции и герметизации оборудования, установок к теплопроводов,
устройству местных отсосов перегретого воздуха и т. п.
Таблица 5.1. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительно' влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений для холодного и переходного периодов года
Категория ’ работ Температура воздуха. °C Относительная влаж НОС1Ь. % Скорость движения воздуха, м/с. не бол<ее
оптимальная допустимая оптимальнач допустимая оптимальная допустимая
1 20 23 19—25 60—40 75 0,2 0,2
Па 18—20 17—23 60—40 75 0.2 0.3
По 17—19 15—21 60—40 75 0,3 о,4
III 16—18 13—19 60—40 75 0,3 0,5
* Легкие физические работы (категория I) —работы, производимые сидя, стоя иди
снизанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или
поднятия и переноски тяжестей. Физические работы средней тяжести (категория II) .
работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, ио не требующие,
перемещения тяжестей (категория Иа) или связанные с ходьбой и переноской небольших
тяжестей — до 10 кг (категория 116) Тяжелые физические работы (категория 111)—рз
боты, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности, с постоянны
ми передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей.
Некоторые выдержки из ГОСТа представлены в табл. 5.1
Для теплого периода года оптимальные параметры микрок-
лимата следующие: температура на 2—3°С выше, чем для холод-
ного периода, относительная влажность для всех категорий ра-
бот 60—40% скорость движения воздуха в зависимости от ка-
тегории работ колеблется от 0,2 до 0,5 м/с.
ГОСТ 12.1.005—76 включает также допустимые параметры
микроклимата в рабочей зоне производственных помещении
с избытками явного тепла в теплый период года.
В отапливаемых помещениях, а также в помещениях со
значительными избытками явного тепла, где па каждого рабо-
тающего приходится площадь пола от 50 до 100 м2, допуска-
ется в холодный и переходный периоды года понижение тем-
пературы воздуха вне постоянных рабочих мест до 12°C
при легких работах, до 10°C при работах средней тяжести и
ю 8°C — при тяжелых работах.
«Санитарные нормы проектирования промышленных пред-
приятий СН 245—71» регламентируют температуру и скорость
(вижения воздуха при воздушном душировании в зависимости
от интенсивности теплового излучения.
5.3. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ НОРМАЛЬНЫЕ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ. ВЕНТИЛЯЦИЯ
Для обеспечения нормальных метеорологических условии и
поддержания теплового равновесия между телом человека и
окружающей средой на промышленных предприятиях прово-
дится ряд мероприятий, основные из них — следующие;
90
механизация и автоматизация тяжелых и трудоемких ра-
б0Т> выполнение которых сопровождается избыточным тепло-
образованием в организме человека;
дистанционное управление теплоизлучающими процессами
и аппаратами, что исключает необходимость пребывания ра-
ботающих в зоне инфракрасного облучения;
рациональное размещение и теплоизоляция оборудования,
аппаратов, коммуникации и других источников, излучающих
па рабочие места тепло.
Теплоизлучающее оборудование нужно размещать так, что-
бы исключить совмещение потоков лучистой энергии на рабо-
чих местах, а там, где это возможно, установить его на откры-
тых площадках. Теплоизоляцию следует делать с таким расче
том, чтобы температура наружных стенок теплоизлучающего
оборудования не превышала 45°С;
устройство в горячих цехах специально оборудованных ком-
нат, кабин или мест для кратковременного отдыха, в которые
подается очищенный и умеренно охлажденный воздух;
организация рационального водно-солевого режима с целью
профилактики перегревов. Для этого к питьевой воде добав-
ляют небольшое количество (0,2—0,5%) поваренной соли и
насыщают ее диоксидом углерода (сатурируют). Питье подсо-
ленной воды приводит к более быстрому восстановлению нару-
шенного водно-солевого равновесия, утоляет жажду, компен-
сирует потоотделение и хменьшает потерю массы; диоксид угле-
рода придает воде вкус и улучшает секрецию желудочного
сока;
устройство защитных экранов, водяных и воздушных завес,
защищающих рабочие места от теплового облучения, а также
применение водо-воздушного или воздушного душирования;
для предупреждения переохлаждения и простудных заболе-
ваний работающих у входа в цех устраивают тамбуры или
создают тепловые воздушные завесы, которые направляют
поток наружного холодного воздуха в верхнюю зону помеще-
ния. Для работающих длительное время на холоде предусмат-
ривают специально оборудованные помещения для периодичес-
кого обогрева;
источники интенсивного влаговыделения с открытой поверх-
ностью испарения (ванны, красильные и промывочные аппара-
ты и другие емкости с водой или водными растворами) снаб-
жают крышками или же оборудуют местными отсосами.
Вентиляция. Как следует из сказанного выше, обеспечение
нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха на
рабочих местах в значительной степени зависит от правильно
организованной системы вентиляции. Общие требования к сис-
темам вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного
отопления производственных, складских, вспомогательных и
91
общественных зданий и сооружений ‘определены ГОСТ
12.4.021—75 ССБТ. Основное требование ГОСТа — работа вен-
тиляционных систем должна создавать на постоянных рабочих
местах, в рабочей и обслуживаемой зонах помещений метео-
рологические условия и чистоту воздушной среды, соответст-
вующие действующим санитарным нормам. Технические ре-
шения при проектировании вентиляционных систем, а также
требования, предъявляемые к ним при сооружении и эксплуа-
тации, должны соответствовать строительным нормам и пра-
вилам, утвержденным и согласованным с Госстроем СССР, и
Правилам безопасности, утвержденным Госгортехнадзором
СССР.
По способу организации воздухообмена вентиляция может
быть общеобменпой, местной и комбинированной Общеобмен-
ную вентиляцию, при которой смена воздуха происходит во
всем объеме помещения, наиболее часто применяют в тех слу-
чаях, когда вредные вещества выделяются в небольших количе-
ствах и равномерно по всему помещению. Местная вентиляция
предназначена для отсоса вредных выделений (газы, нары,
пыль, избыточное тепло) в местах их образования и удаления
их из помещения. Комбинированная система предусматривает
одновременную работу местной и общеобменной вентиляции.
На устройство и эксплуатацию местной вентиляции требуются
значительно меньшие затраты.
В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция
бывает естественной и механической. При естественной венти-
ляции воздух перемещается под влиянием естественных факто-
ров: теплового напора или действия ветра. При механической
вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов,
эжекторов и др. Сочетание естественной и искусственной вен-
тиляции образует смешанную систему вентиляции.
В зависимости от назначения вентиляции — подача (при-
ток) воздуха в помещение или удаление (вытяжка) его из
помещения, вентиляцию называют приточной и вытяжной.
При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция
называется приточно-вытяжной.
В производственных помещениях, в которых возможны вне-
запные выбросы в воздух рабочей зоны больших количеств
вредных или взрывоопасных веществ, предусматривают ава-
рийную вентиляцию.
В соответствии с ГОСТ во всех помещениях должна быт*
предусмотрена естественная вентиляция. Естественное движе-
ние воздуха в помещении происходит вследствие разности ег •
плотностей вне и внутри помещения (тепловое давление), 3
также под действием разности давления наружного воздуха с
наветренной и заветренной сторон здания (рис. 5.1). Давление
или разрежение зависят от скорости ветра. Наружный возДУ4
92
Рис. 5.1. Схема естественной вентиляции здания:
и — при безаетрии б — при ветре / — вытяжные отверстия и приточные отверстия;
выделяющий тепло агрегат; 3 — аэрационный фонарь
может поступать в помещение через открытые проемы с навет-
ренной стороны здания и выходить через отверстия на проти-
воположной заветренной стороне и отверстия в крыше.
Естественная вентиляция значительно дешевле механичес-
кой, так как большие объемы воздуха поддаются в помещение
и удаляются из пего без применения вентиляторов и воздухо-
водов. Вентиляция происходит через вытяжные каналы, шах-
ты, форточки и фрамуги зданий.
Естественная вентиляция может иметь неорганизованный н
организованный характер. При неорганизованной вентиляции
воздух подается и удаляется из помещения через неплотности
и поры наружных ограждений зданий (инфильтрация), а так-
же через форточки, окна, открываемые без всякой системы.
Естественная вентиляция считается организованной, если на-
правление воздушных потоков и воздухообмен регулируются
с помощью специальных устройств. Систему организованного
естественного воздухообмена называют аэрацией. Если
аэрация легко поддается регулированию и расчету, то ин-
фильтрация регулированию практически не поддается, и при
расчете естественной вентиляции ее не учитывают. Аэрацию,
как правило, применяют в цехах со значительными выделения-
ми тепла. Недостаток естественной вентиляции состоит в том,
что приточный воздух вводится в помещение без предваритель-
ной очистки и подогрева, а удаляемый не очищается от выбро-
сов и загрязняет наружный воздух. Кроме того, эффективность
аэрации может существенно падать вследствие повышения тем-
пературы наружного воздуха, особенно в безветренную погоду.
В соответствии со СНиП П-ЗЗ—75 приточный воздух с по-
мощью естественной вентиляции в теплый период года следу-
ет подавать на высоте не менее 0,3 м и не более 1,8 м, а в
холодный период года — не менее 4 м от уровня пола, чтобы
холодный воздух извне не попадал в зону рабочих мест. Об-
щая площадь каналов для подачи воздуха через боковые све-
товые проемы должна быть не менее 20% площади световых
проемов, а фрамуги и жалюзи должны иметь устройства, на-
правляющие приточный воздух вверх в холодный период года
93
Рис. 5.2. Схема дефлектора типа ЦАГИ:
1 — диффузор; 2 конус; 3—• обечайка; 4— колпак; 5 — лап
ки, удерживающие колпак и обечайку
и вниз в теплый период года. Для удобст
ва открывания фрамуг с отметки пола ис-
пользуют специальные приспособления с
ручным или механическим приводом.
Помимо гравитационного давления весь-
ма существенное влияние на аэрацию
зданий оказывает и ветровое давление
СНиП П-ЗЗ—75 при расчете естественной
Однако согласно
вентиляции принято учитывать только действие гравитационно
го давления, поскольку сила ветра непостоянна. Воздействие
ветра (розу ветров) принимают во внимание при определении
размещения зданий на промышленной площадке и защите вы
тяжных проемов аэрационных фонарей от задувания. Это не-
обходимо для того, чтобы предотвратить нежелательное по-
ступление наружного воздуха через фонарь, что вызывает пе-
ремещение загрязненного воздуха из верхней зоны в рабочую
так называемое опрокидывание тяги. Задувания фонарей мож
по избежать либо приданием определенной формы фонарей,
либо устройством специальных ветрозащитных щитов.
Для использования ветрового напора, а также удаления
небольших объемов воздуха используют дефлекторы, специ
альные насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляци-
онных каналов. С их помощью усиливают тягу. Поток ветра,
обтекая дефлектор, создает в канале некоторое разрежение, в
результате чего скорость движения воздуха по каналу увели
чивается.
В химической промышленности наибольшее распростри не
ние получил дефлектор типа ЦАГИ, его схема дана па
рис. 5.2.
Дефлектор представляет собой цилиндрическую обечайку
3, укрепленную над вытяжной трубой. Чтобы облегчить выход
воздуха, на конце трубы имеется диффузор. Колпак 4 препят
ствует попаданию дождя в дефлектор.
При использовании механической вентиляции в отличие oi
естественной имеется возможность предварительно очищать,
нагревать или охлаждать, увлажнять приточный воздух, а
также очищать выбрасываемый в окружающую атмосферу за
грязненный воздух. Кроме того, воздух можно подавать по
воздуховодам в любую зону помещения или удалять его из
мест наиболее интенсивного образования вредностей.
В химической промышленности наиболее распространена
приточно-вытяжная общеобмеппая механическая вентиляция,
комбинируемая с локальной механической вентиляцией
94
К недостаткам механической вентиляции следует отнести
необходимость звукоизоляции, значительную стоимость соору-
жения и эксплуатации, а также большую энергоемкость.
Приточно-вытяжная общеобменная механическая вентиля-
ция состоит из двух отдельных установок: через одну подает-
ся чистый воздух, через другую удаляется загрязненный
(рис. 5.3).
Отношение количества подаваемого воздуха к количеству
удаляемого называется вентиляционным воздушным балансом.
При равенстве притока и вытяжки баланс называется уравно-
вешенным, при превышении притока над вытяжкой — положи-
тельным, в противоположном случае — отрицательным. Харак-
тер воздушного баланса имеет важное санитарно-гигиеничес-
кое значение. Так, при отрицательном балансе воздух из вен-
тилируемого помещения со значительными выделениями вред-
ных веществ не перетекает в помещения с меньшими выделе-
ниями или в помещения, где этих выделений вообще пет По-
ложительный же баланс дает возможность практически пол-
ностью изолировать помещение от проникновения в него про-
изводственных вредностей. Такую вентиляцию используют,
например, в тамбур-шлюзах, отделяющих взрывоопасные про-
изводства от невзрывоопасных.
Приточные вентиляционные системы обычно состоят из воз-
духозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в
тех местах, где воздух наименее загрязнен; устройств, пред-
назначенных для придания воздухч необходимых качеств
(фильтры, калориферы); воздуховодов для перемещения воз-
духа к месту назначения; возбудителен движения воздуха —
вентиляторов и эжекторов; воздухораспределительных уст-
ройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воздуха
в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количе-
стве.
Вытяжные вентиляционные системы помимо воздуховодов,
по которым удаляемый воздух транспортируется из помещения
к месту выброса, и.меюу различные по виду и форме местные
укрытия, максимально сокращающие выделение вредностей в
рабочее помещение; устройства для очистки удаляемого воз-
духа в тех случаях, когда воздух используется для рециркуля-
ции или настолько загрязнен, что выброс его в атмосферу не
Рис. 5.3. Механическая приточно-вы-
тяжная вентиляция:
I — воздухоприемник; 2 — воздуховоды;
— фильтр; 4 — калорифер; 5 — центро-
бежный вентилятор; 6 — приточные отвер-
стия; 7 — вытяжные отверстия; 8 — регули-
ровочный клапан; 9 — устройство для вы-
броса воздуха; 10 — воздуховод для ре-
циркуляции; 1 — защищаемое помещение
допустим по санитарным требованиям; устройства для выбро, 4
удаляемого из помещения воздуха в атмосферу, которое долж-
но быть расположено на 1 —1,5 м выше конька крыши
Место для забора свежего воздуха выбирают с учетом и (
правления ветра, с наветренной стороны по отношению к вы-
бросным отверстиям и па расстоянии не менее 8 м от них, вда-
ли от мест загрязнений
В холодное время года приточный воздух подогревают.
В отдельных случаях с целью сокращения эксплуатациопны
расходов на нагревание воздуха применяют так называемы»-
системы вентиляции с частичной рециркуляцией, в которых
к поступающем) снаружи воздуху подмешивают воздух, нахо-
дящийся внутри помещения. Количество свежего, вторичного
и выбрасываемого воздуха регулируется клапанами 8 (см
рис. 5.3).
Фильтры, калориферы и вентиляторы приточной вентиляции
обычно устанавливают в так называемых вентиляционных ка-
мерах, которые часто располагают в подвалах. Вентиляцион-
ные камеры, в которых размещено вентиляционное оборудова-
ние, обслуживающее производства категории А и Б*, а также
помещения, в которых выделяются вредные газы или пыли
первого класса опасности, должны быть изолированы от основ-
ного производственного помещения.
Воздух должен подаваться в рабочую зону па уровне дыха-
ния (до 2 м) в месте наименьшего выделения вредностей, при
этом скорости выхода воздуха ограничиваются допустимым
шумом и подвижностью воздуха на рабочем месте. Вытяжные
отверстия располагают возможно ближе к местам наибольшего
выделения вредностей
Вытяжные вентиляционные камеры устраивают отдельно от
приточных вентиляционных камер. В них размещают вентиля
торы для побуждения движения воздуха. Вытяжные камеры
в общественных зданиях обычно размещают на чердаке или в
технических этажах.
Местная вентиляция предназначена для улавливания вреi
постен у мест их выделения и предотвращения их перемешива-
ния с воздухом помещения Гигиеническое значение местшл
вентиляции заключается в том, что она полностью исключае
или сокращает проникновение вредных выделений в зону дыха
пия работающего Экономическое ее значение состоит в том
что вредности отводятся в больших концентрациях, чем пр 1
общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются во^>
ду.хообмеп и затраты па подготовку и очистку воздуха.
* Категорирование помещений и здании по взрывопожарной и пожар110
опасности. См. разд. 24.1
96
Рис. 5.4. Схемы различных типов укрытий, предназначенных для улавливания
вредностей у мест их выделения:
а — вытяжной шкаф б — зонт, в — односторонний бортовой отсос; г — двухсторонний
бортовой отсос; д — передув
Местная вытяжная вентиляция удаляет вредные выделения
непосредственно у мест их возникновения (у сальников насо-
сов, мешалок и т. п.) местная приточная вентиляция подает
чистый охлажденный (нагретый) воздух в рабочую зону, соз-
давая в ней благоприятную метеорологическую обстановку.
Различают три вида укрытий: полностью закрывающие ис-
точник выделения вредностей, находящиеся вне источника вы-
делений (открытые отсосы) и передувки.
Укрытия, полностью закрывающие источники выделения
вредностей наиболее эффективны, но не всегда применимы по
условиям технологии. Для защиты работающих применяют
капсулирование (оборудование полностью заключают в ко-
жух— капсулу), аспирацию (вредные выделения удаляют из
внутренних объемов технологического оборудования), вытяж-
ные шкафы, зонты, укрытия витринного типа, кабины, камеры
и т. д.
Аспирация широко применяется в химической промышлен-
ности для отвода вредных выделений от электролитических
ванн, емкостей, промывных аппаратов, сушилок и др.
Вытяжной шкаф (рис. 5.4, а) представляет собой колпак
большой емкости, внутри которого проводят работы с вредны-
ми веществами.
Скорость движения воздуха, засасываемого в шкаф через
рабочее отверстие, должна быть не менее 0,5—0,7 м/с при уда-
лении паров и газов, обладающих малой токсичностью, и 1—
1,5 м при удалении сильнодействующих вредных веществ (па-
ры свинца, ртути, цианистые соединения и др.).
Вытяжные зонты (рис. 5.4, б) применяют для локализации
вредных веществ при выделениях тепла, создающих устойчи-
вый восходящий поток. Зонты делают открытыми со всех
сторон или частично открытыми, а по форме сечения — прямо-
угольными или круглыми.
Бортовые отсосы применяют тогда, когда пространство над
Поверхностью выделения вредностей должно оставаться совер-
7"-552 97
шенно свободным, а выделения не нагреваются до такой степе,
ни, чтобы подниматься вверх. Такого рода отсосы применяют
например, в производстве волокна нитрон для удаления паров
диметилформамида от ванн для промывки волокна и др.
Принцип действия бортовых отсосов, представляющих со-
бой щелевидные воздуховоды размером 40—100 мм, состоит
в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверх,
ностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая
им распространиться по производственному помещению. Бор-
товые отсосы делают у одного борта (рис. 5.4, в), если ширина
ванны не превышает 0,7 м, или у двух противоположных бор-
тов (рис. 5.4, г) когда ширина ванны составляет 0,7—1,0 м
При длительном пребывании изделий в ванне и при обслужи-
вании се с одной стороны, особенно при широких ваннах, де
лают бортовые отсосы с псредувом (рис. 5.4, д), когда в узкую
щель подается чистый воздух, а с противоположной стороны
ванны он удаляется.
Воздушное душирование применяют в горячих цехах на ра-
бочих местах. Воздушный душ представляет собой направлен-
ный на рабочего поток воздуха, его действие основано на уве-
личении отдачи тепла человека при возрастании скорости об-
дувающего воздуха. Скорость обдува регламентирована СН
245—71 и составляет от 1 до 3,5 м/с в зависимости от интен-
сивности теплового облучения.
Воздушные завесы используют для ограничения поступле-
ния холодного воздуха в помещение через часто открываемые
двери или ворота. Воздух в этом случае подают через выпуск-
ные щели, максимально приближенные к плоскости проема.
Завеса может быть и воздушно-тепловой, если воздух перед
подачей нагреть Воздушно-тепловые завесы устраивают в про-
изводственных зданиях преимущественно в зимний период*.
Вентиляционные системы и их производительность выбира-
ют и проектируют на основе расчета необходимого воздухооб-
мена.
Согласно СП 245—71 и СНиП П-ЗЗ—75, количество возду-
ха, обеспечивающее требуемые параметры воздушной среды в
производственном помещении, определяют расчетом, исходя из
объема газопаровыделений, выделений пыли, избыточного теп-
ла и влаги (их принято называть собирательным термином
«вредности»). За окончательное потребное количество возду-
ха принимают большее, полученное из расчетов для каждого
вида вредности.
Объем V (в м3/ч) подаваемого в помещение свежего возду-
ха, необходимого для разбавления вредных веществ, выделяю-
* Подобные тепловые завесы применяют у входных дверей в универмаги
л . рупные магазины.
98
шихся в рабочем помещении, до предельно допустимых кон-
центраций, определяется из следующего соотношения:
1000-G
V =»-----------,
Спдк “* Спр
где G — масса вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в еди-
ницу времени, г/ч; Спдк — предельно допустимая концентрация (ПДК) вред-
ных веществ, мг/м3; Спр — содержание вредных веществ в подаваемом воз-
духе, мг/м3.
Согласно СИ 245—71, величина Снр не должна превышать
30% Спдк-
Наибольшую сложность представляет определение величи-
ны G Для этой цели на основе натурных наблюдений опреде-
лены средние удельные газопаровыделения для различных ви-
дов оборудования, уплотнительных устройств, арматуры и дру-
гих источников выделений при различных эксплуатационных
условиях. Кроме того, газопаровыделения могут быть подсчи-
таны по эмпирическим формулам*.
Если в воздухе рабочей зоны выделяется несколько ве-
ществ, не оказывающих однонаправленного действия, то коли-
чество воздуха допускается принимать по тому вредному ве-
ществу, для которого требуется подача чистого воздуха наи-
большего объема. Если вредные вещества оказывают одно-
направленное действие, то общеобменную вентиляцию
рассчитывают суммированием объемов воздуха, необходимых
для разбавления каждого вещества в отдельности до его
ПДК с учетом загрязнения приточного воздуха.
Объем V подаваемого в помещение свежего воздуха, не-
обходимого для удаления избыточного тепла рассчитывают по
формуле:
у Ризб
Ф (^у ^п)
гДе QH3C — избытки тепла в помещении, Вт; с — массовая удельная тепло-
емкость воздуха, равная 1 кДж/(кг-К); р — плотность воздуха, поступающе
го в помещение, кг/м3; /у и tn — температура удаляемого и приточного воз-
духа. К
В производственных условиях воздухообмен обычно рассчи-
тывают одновременно по влаге и теплу. Для этого определяют
количество поступающих в воздух водяных паров, подсчиты-
вают вносимое ими тепло и к нему прибавляют избыточное
т^пло фИЗб, поступающее в результате теплоотдачи от других
Источников.
* Эмпирические формулы для определения G даны в книге Эльтерма-
Вз В М «Вентиляция химических производств» изд. 3-е, персраб., М.. Химия,
19&0, 288 с.
99
Объем удаляемого воздуха Квыт (м3/ч) при расчете местной
вытяжной вентиляции принимается в зависимости от характе-
ра вредных выделений, а также от скорости и направления их
движения.
VBMT=F-v-3600.
где F — площадь открытого сечения вытяжного устройства, м2; и — скорость
движения всасываемого воздуха в этом проеме (принимается от 0,5 до
1,5 м/с в зависимости от токсичности и летучести газов и паров).
В тех случаях, когда количество выделяемых вредных ве-
ществ в воздух помещений трудно определить, допускается
рассчитывать количество вентиляционного воздуха по кратнос-
тям воздухообмена, установленным ведомственными норматив-
ными документами.
Кратность воздухообмена К показывает, сколько раз в те-
чение часа воздух в помещении должен быть заменен пол-
ностью
где К — кратность воздухообмена, ч’; V — объем воздуха для вентиляции
помещения, м3/ч; Кп — объем помещения, м3.
Для большинства помещений химических производств при
нормальном ведении технологического процесса К колеблется
от 3 до 10.
В отраслевых правилах и нормах техники безопасности и
промышленной санитарии для проектирования, строительства
и эксплуатации различных химических производств обычно
приводятся значения рекомендуемых кратностей часового воз-
духообмена для различных цехов и производственных помеще-
ний. В СНиП 11-92—76 «Вспомогательные здания и помещения
промышленных предприятий» приведены кратности воздухооб-
менов для вспомогательных зданий и помещений.
Вентиляторы. Для механического перемещения воздуха,
как в приточной, так и в вытяжной вентиляционных системах
применяются вентиляторы (центробежные и осевые) реже —
эжекторы.
В зависимости от условий эксплуатации вентиляторы изго-
тавливают из определенных материалов и различной конст-
рукции:
обычного исполнения — для перемещения чистого или ма-
лозапыленного воздуха с температурой до 80 °C;
антикоррозионного исполнения — для перемещения агрес*
сивпых сред (пары кислот, щелочей). В этом случае вентил#;
торы изготавливают из железохромистой и хромоникелевой
стали, а при небольших размерах — из винипласта;
100
Рис. 5.5. Эжектор:
солю: 2 — камера разрежения; 3 — конфузор; 4—
Головина; 5 - диффузор
взрывозащищенного исполнения —
для удаления газо- или паровоздушных
взрывоопасных сред; ротор и корпус
вентилятора должны быть изготовлены
из материалов, исключающих образова-
ние искр (сплавы алюминия, латуни,
пластмассы), или покрыты специальным
изоляционным материалом. Электродви-
гатели также должны быть взрывоза-
щищенного исполнения и, как правило,
непосредственно соединены с вентилято-
ром.
Эжекторы. Если в удаляемых выбро-
сах содержится очень агрессивная сре-
да, например, пыль, способная взры-
ваться нс только от удара, но и от трения, а также присутству-
ют взрывоопасные газы и пары (ацетилен, эфир и др ), то сле-
дует применить эжекторную вентиляцию, при которой пары, га-
зы и пыль не соприкасаются с рабочим колесом вентилятора
(рис 5.5) Воздух нагнетается в эжектор вентилятором высо-
кого давления (или компрессором), установленным за преде-
лами вентилируемого помещения, и в камере 2 в результате
эжекции создастся разрежение, под воздействием которого воз-
дух засасывается из вентилируемого помещения. Недостатки
эжекторов — низкий кпд (не более 25%) и значительный аэро-
динамический шум, создаваемый выходящим из сопла с боль-
шой скоростью воздухом Поэтому эжекторы применяют в ос-
новном в тех случаях, когда невозможно найти лучшего реше-
ния.
Аварийная вентиляция представляет собой самостоятель-
ную вентиляционную установку и имеет большое значение для
обеспечения безопасности эксплуатации взрыво- и пожароопас
ных производств и производств, связанных с использованием
вредных веществ. Для автоматического включения аварийную
вентиляцию блокируют с автоматическими газоанализаторами,
Установленными либо на величину ПДК (вредное вещество)
либо на величину НКПВ (взрывоопасные смеси). Кроме того,
Должен быть предусмотрен дистанционный пуск пусковыми
Устройствами, расположенными у входных дверей снаружи по-
чтения.
Аварийную вентиляцию всегда устраивают только вытяж-
ной, чтобы предотвратить переток вредных веществ в соседние
Помещения. Кратность вытяжки определяется отраслевыми
101
Интенсивность теплового излучения измеряют актинометра
ми, действие которых основано на поглощении лучистой энер-
гии и превращении ее в тепловую, количество которой регист-
рируется различными способами.
Г Л Л В А 6
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАБОТАЮЩИХ
6.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАБОТАЮЩИХ
Средства защиты применяют для предотвращения или умень-
шения воздействия на работающих опасных и вредных произ-
водственных факторов. К средствам защиты предъявляют сле-
дующие требования: они должны обеспечивать высокую сте-
пень защитной эффективности и удобство при эксплуатации:
должны создавать наиболее благоприятные для человека соот-
ношения с окружающей внешней средой и обеспечивать опти-
мальные условия для трудовой деятельности (ГОСТ 12.4.011-—75
«.Средства защиты работающих. Классификация»).
Средства защиты в каждом отдельном случае следует вы-
бирать с учетом требований безопасности для данного процес-
са или вида работ.
По характеру применения средства защиты работающих
подразделяются па две категории: средства коллективной за-
щиты; средства индивидуальной защиты.
Средства коллективной защиты* в зависимости от назначе-
ния делятся на следующие классы:
средства нормализации воздушной среды производствен-
ных помещений и рабочих мест;
средства нормализации освещения производственных поме-
щений и рабочих мест;
средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультра
фиолетовых и электромагнитных излучений;
средства защиты от магнитных и электрических полей;
средства защиты от излучения лазеров;
средства защиты от шума, вибрации и ультразвука;
средства защиты от поражения электрическим током;
средства защиты от статического электричества;
средства защиты от высоких и низких температур окружа
ющей среды;
средства защиты от воздействия механических, химически-
и биологических факторов.
♦ Основные виды средств коллективной защиты описаны в соответствуй
щих главах данного учебника.
104
6.2. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
В процессе проведения ряда технологических и вспомогатель-
ных операций химических производств обслуживающий персо-
нал должен применять средства индивидуальной защиты, а
при выполнении работ внутри закрытых емкостей, в колодцах,
коллекторах и другом аналогичном оборудовании средства ин-
дивидуальной защиты имеют решающее значение для обеспе-
чения безопасности труда.
Средства индивидуальной защиты следует применять в тех
случаях, когда безопасность работ не может быть обеспечена
конструкцией оборудования, организацией производственных
процессов, архитектурно-планировочными решениями и сред-
ствами коллективной защиты в соответствии с требованиями
ГОСТ 12.2.003—74 «Оборудование производственное. Общие
требования безопасности».
Средства индивидуальной защиты в зависимости от назначе-
ния делятся на следующие классы:
изолирующие костюмы — ппевмокостюмы, гидроизолирую-
щие костюмы, скафандры;
специальная одежда — комбинезоны, полукомбинезоны,
куртки, брюки, костюмы, халаты, плащи, фартуки, жилеты,
пальто, полушубки, тулупы;
специальная обувь — сапоги, ботфорты, полусапоги, ботин-
ки, полуботинки, туфли, галоши, боты, бахилы;
средства защиты органов дыхания — противогазы, респира-
торы, пневмокостюмы, пневмомаски;
средства защиты головы — каски, шлемы, подшлемники,
шапки, береты, шляпы;
средства защиты рук — рукавицы, перчатки, напальчники,
наладонники;
средства защиты глаз — защитные очки;
средства защиты органов слуха* — противошумные шлемы,
противошумные иаушники, противошумные вкладыши;
предохранительные приспособления** — предохранительные
пояса, диэлектрические коврики, ручные захваты, манипулято-
ры, наколенники, налокотники, наплечники;
защитные дерматологические средства — моющие, пасты,
кремы, мази.
Средства индивидуальной защиты могут быть постоянного
пользования (без этих средств рабочему запрещается нахо-
диться на рабочем месте) и аварийного пользования. Послед-
ние создаются, как правило, в производствах, где имеются по-
* Описаны в гл. 7.
** Описаны в гл. 15.
L
10S
жаро- и взрывоопасные и токсичные продукты. Аварийные
комплекты средств индивидуальной защиты располагают в до
ступных для пользования местах, определяемых руководителя-
ми производств и цехов по согласованию с газоспасательной
и противопожарной службами.
Ежегодно на каждом предприятии химической промыш-
ленности составляют перечень средств индивидуальной защиты
работающих, бесплатно выдаваемых рабочим и служащим для
обеспечения соблюдения правил техники безопасности. В пе-
речне указывают число и виды средств защиты для индивиду-
ального, коллективного и аварийного пользования в соответст-
вии с типовыми отраслевыми нормами, утвержденными Госу-
дарственным комитетом Совета Министров СССР по вопросам
труда и заработной платы и ВЦСПС. Перечень согласовыва-
ют с профсоюзным комитетом и после утверждения главным
инженером предприятия этот перечень становится основным
документом для обеспечения персонала средствами индивиду
альной защиты.
6.2.1. Изолирующие костюмы
Изолирующие костюмы защищают работающих в тех случаях,
когда возникает необходимость выполнения работ в атмосфе-
ре, насыщенной вредными для здоровья человека веществами.
В химических производствах находят применение шланговые
изолирующие пневмокостюмы Л Г-5 и ЛГ-У, их изготавливают
из прорезиненных или других армированных материалов в за-
висимости от условий работы, для которой они предназначены.
Костюмы состоят из защитной оболочки (комбинезона с при-
крепленным к нему шлемом), системы вентиляции подкостюм-
ного пространства и системы аварийного снабжения воздухом
6.2.2. Спецодежда
Спецодежда должна защищать тело человека от производст-
венных вредностей, не препятствовать нормальной терморегу-
ляции организма, быть удобной, не стеснять движения и хоро-
шо очищаться от загрязнений.
Согласно ГОСТ 12.4 103—83 в зависимости от защитных
свойств спецодежда бывает общего назначения, влагозащитная
(водонепроницаемая, водоупорная), защищающая от воздейст-
вия радиоактивных загрязнений и рентгеновских излучений,
кислотозащитная, щелочезащитная, нефтемаслозащитная, за-
щищающая от механических воздействий, пылезащитная, за-
щищающая от органических растворителей и от токсичных ве-
ществ, термозащитная, электрозащитная и сигнальная.
106
В химической промышленности наряду со спецодеждой об-
щего назначения наиболее широкое применение находят дру-
гие виды спецодежды.
Влагозащитная спецодежда (водонепроницаемая и водо-
упорная).
Водонепроницаемая полностью защищает от проникновения
воды. Эту одежду изготовляют из водонепроницаемой ткани,
армированной пленки из высокополимерных веществ (каучу-
ков, поливинилхлорида, полиамидов, полиэтилена).
Водоупорная частично защищает от промокания при крат-
ковременном действии воды. Эта одежда обладает более вы-
сокими гигиеническими свойствами, чем водонепроницаемая.
Ее изготовляют из текстильных материалов с гидрофобной
пропиткой.
Кислотозащитная спецодежда защищает рабочего, соприка-
сающегося с растворами кислот различных концентраций, а
также с химическими соединениями кислотного характера.
В зависимости от концентрации кислоты, с которой приходится
работать, спецодежду изготовляют из хлопчатобумажной ткани
с гидрофобизирующей пропиткой для слабых кислот и из лав-
сана, нитрона, шерсти (с обязательной обработкой водооттал-
кивающими препаратами) для крепких кислот.
Нефтемаслозащитная спецодежда предназначена для защи-
ты рабочих от нефти, масел, бензина, органических раствори-
телей и ароматических углеводородов. Изготовляют ее из тка-
ней повышенной плотности с гладкой поверхностью на основе
льняных и смешанных тканей, частично содержащих волокна
капрона и лавсана.
Спецодежда для защиты от органических растворителей.
Поскольку органические растворители весьма токсичны, при-
меняют спецодежду, которая отличается от другой спецодеж-
ды конструктивными особенностями и применяемыми материа-
лами. Изготовляют ее из плотных хлопчатобумажных или сме-
шанных тканей, обработанных водоотталкивающими или ком-
бинированными пропитками. На места наиболее подверженные
попаданию продукта, нашивают защитные накладки из искус-
ственной кожи «Шторм» (МРТУ 17-752—69).
Пылезащитная спецодежда применяется при работах, свя
занных с выделением больших количеств пыли различного ха-
рактера. Ее изготовляют из гладких плотных тканей типа мо-
лескин, поры которых образуют извилистые каналы. Конструк-
ция костюма должна быть такой, чтобы предотвратить про-
никновение пыли в пододежное пространство.
Термозащитная спецодежда применяется при воздействии
высокой температуры, облучения, пламени, отлетающих искр,
окалины и брызг расплавленного металла, а также при воз-
действии низких температур. Ткань для этого вида одежды
107
должна быть достаточно плотной, гладкой, трудно воспламеня-
ющейся, кроме этого ткань должна быть воздухонаполненной
чтобы плохо проводить тепло и предохранять от перегревания
а также слабо поглощать лучистое тепло и легко отражать его
во внешнюю среду.
В зависимости от условий труда спецодежду этого вида из-
готовляют из весьма различных тканей и материалов: от хлоп-
чатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой и грубошерст-
ного сукна до асбестовой алюминизированной ткани.
6.2.3. Спецобувь
Спецобувь должна обеспечивать защиту ног работающего от
возможных вредных воздействий окружающей среды: травм,
агрессивных веществ, низких температур, ожогов, пылящих и
загрязняющих веществ.
Спецобувь подразделяется на следующие виды: общего на-
значения, влагозащитная, кислотощелочная, нефтестойкая,
термозащитная, спецобувь для работающих во взрывоопасных
и пыльных цехах, виброзащитная, диэлектрическая и антиста-
тическая.
Спецобувь может быть кожаной, резиновой и валяной. Ее
изготовляют в виде сапог, полусапог, валенок, ботинок, галош,
бахил, тапочек. На специальной обуви, предназначенной для
работы во взрывоопасных цехах, в верхней части ставится не-
смываемой краской клеймо «ВЗР».
Спецодежду и спецобувь нужных видов подбирают по спе-
циальному каталогу из текущего рекомендуемого ассортимента
массового производства для основных профессий работников
химической промышленности.
Администрация предприятия обязана обеспечить доставку
отдельно мужской и женской спецодежды по размерам и рос-
там работающих. Каждую партию спецодежды и спецобуви
должна принимать комиссия, состоящая из представителей ад-
министрации и профсоюзной организации. Если спецодежда
или спецобувь при носке пришли в негодность раньше поло-
женного срока, то предприятие обязано безвозмездно либо за-
менить ее, либо отремонтировать. Спецодежда является соб-
ственностью предприятия и должна использоваться только по
прямому назначению. По окончании работы запрещается вы-
носить спецодежду и спецобувь за пределы предприятия. Для
их хранения на каждом предприятии организуются гардероб-
ные, отвечающие требованиям санитарных норм.
Стирку, дегазацию, дезактивацию, химчистку и ремонт
спецодежды должна организовывать администрация предприя-
тия в согласованные с санитарно-эпидемиологической станци-
ей сроки.
108
Администрация предприятия обязана организовать необхо-
димый учет и контроль выдачи рабочим и служащим и исполь-
зования ими спецодежды и спецобуви.
С изменениями условий труда и введением новых произ-
водств часто возникает необходимость в разработке и созда-
нии спецодежды и спецобуви новых видов. Новые виды одеж-
ды и обуви разрабатывают институты Министерства легкой
промышленности по техническим требованиям заказчика (для
химической промышленности — по техническим требованиям,
разработанным ВНИИТБХП).
6.2.4. Средства индивидуальной защиты органов дыхания
(СИЗОД)
ГОСТ 12.4.034—85 «Средства индивидуальной защиты органов
дыхания. Классификация и маркировка» по принципу действия
подразделяет СИЗОД на фильтрующие и изолирующие.
Фильтрующие средства защиты обеспечивают очистку воз-
духа, вдыхаемого из окружающей среды, при доле свободного
кислорода в нем не менее 18% (об.) и ограниченном содержа-
нии вредных веществ.
В этих устройствах наружный воздух очищается от вред-
ных примесей и затем поступает к органам дыхания, выдыхае-
мый воздух удаляется наружу.
Изолирующие средства защиты обеспечивают подачу чело-
веку воздуха, пригодного для дыхания, и изолируют органы
дыхания от окружающей среды при недостаточном содержании
кислорода и неограниченном содержании вредных веществ.
Изолирующие средства защиты обеспечивают подачу дыха-
тельной смеси к органам дыхания из индивидуальных источни-
ков или пригодного для дыхания воздуха из чистой зоны.
По назначению средства индивидуальной защиты органов
дыхания подразделяются па противогазовые, противопылевые
и газопылезащитныс.
Изолирующие средства защиты по конструкции подразде-
ляются на шланговые и автономные; автономные — в зависи-
мости от источника дыхательной смеси выпускают двух видов
с резервуаром под давлением и с химической генерацией кис-
лорода.
Фильтрующие средства защиты — это промышленные про-
тивогазы с фильтрующими коробками различных марок (в за-
висимости от концентрации и состава вредных примесей) и
фильтрующие респираторы.
Противогазы промышленные фильтрующие — средство ин-
дивидуального пользования, предназначенное для защиты ор-
ганов дыхания, глаз и кожи лица от воздействия вредных ве-
ществ, содержащихся в воздухе в виде паров и аэрозолей (пы-
109»
каются пяти размеров (0,
Рис. 6.1. Промышленный фильтрующий про-
тивогаз:
1— шлем-маска; 2 — клапанная коробка. 3 — гоф-
рированная трубка; 4. 14 — навинтованные горло-
вины; 5, 12 — жестяные решетки; 6 — противога-
зовая коробка; 7,9 — осушитель; 8 — гопкалит;
10— активный уголь // — ватный фильтр: 13 —
спиральная пружина; 15— проволочные сетки
ли, дыма, тумана) В комплект
промышленного фильтрующего
противогаза (рис. 6.1) входит фи-
льтрующая коробка цилиндричес-
кой формы, резиновая лицевая
часть (шлем-маска) с гофрирован-
ной трубкой и сумка для ношения
противогаза. Шлем-маски выпус-
1, 2, 3 и 4). Подобранный по раз-
меру и назначению фильтрующий противогаз защищает орга-
ны дыхания при содержании в воздухе зоны не менее 18%
(об.) свободного кислорода и не более 0,5% (об.) вредных ве-
ществ.
Не допускается применять фильтрующие противогазы, если
состав загрязняющих атмосферу веществ не известен, а также
при наличии в воздухе рабочей зоны практически несорбиру-
ющихся веществ, например метана, этана, бутана, этилена,
ацетилена и др.
В зависимости от содержания вредных веществ в воздухе,
его температуры, скорости и влажности время защитного дей-
ствия противогаза различно и колеблется от 30 до 360 мин.
Ориентировочные сроки действия противогазов даны в при-
лагаемой к ним инструкции. В табл. 6.1. указаны марки коро-
бок промышленных противогазов и дан перечень вредных ве-
ществ, которые они улавливают.
При работе с коробкой марки СО учитывается увеличение
ее массы, которое не должно превышать 50 г от первоначаль-
ной. При работе с коробками марок М и Г необходимо вести
учет времени работы каждой коробки.
Прекращение защитного действия (отработка) противога-
зовых коробок А, В, Е, К, КД и БКФ определяется появлением
постороннего запаха под маской. При первом ощущении сла-
бого запаха необходимо немедленно выйти из отравленной ат-
мосферы и заменить коробку повой. Людей с притупленным
обонянием нельзя назначать па работы с токсичными вещест-
вами.
Запрещается применять фильтрующие противогазы для ра-
боты внутри емкостей, в колодцах, коллекторах и другом ана-
логичном оборудовании. Для таких работ предназначен шлан-
говый противогаз.
ПО
I
Таблица 6.1. Фильтрующие противогазы и вещества от которых
они защищают (согласно ГОСТ 12.4.122—83
«Коробки фильтрующие поглощающие для промышленных противогазов»)
Марка короб- ки Опознавательная окраска фильтрую- щей коробки Перечень вредных веществ, от которых защищает противогаз
А Коричневая Пары органических соединений (бензин, керосин, ацетон, бензол, ксилол, сероуглерод, толуол, спирты, эфиры, анилин, нитросоединения бензола и его гомологов, галогенорганические соединения, тетраэтилсвинец), фосфор- и хлорорганичсские соединения
В Желтая Кислые газы и нары (диоксид серы, хлор, серо- водород, синильная кислота, оксиды азота, хло- ристый водород, фосген), фосфор- и хлороргани- ческие соединения
I Желтая и черная (по вертикали) Пары ртути, ртутьорганические соединения на ос- нове этилмеркурхлорида
Е Черная Мышьяковистый и фосфористый водород
кд Серая Аммиак и его смесь с сероводородом
со Белая Оксид углерода
м* Красная Оксид углерода в присутствии органических па- ров (кроме практически не сорбирующихся ве- ществ. например, метана, бутана, этана, этилена и др ), кислых газов, аммиака, мышьяковистого и фосфористого водорода
БКФ Защитная с белой вертикальной по- лосой Кислые газы и органические пары (с меньшим временем защитного действия, чем противогазо- вые коробки с фильтром марки В и А соответ- ственно), мышьяковистый и фосфористый водо- род, йыль, дым и туман
Примечание. Противогазы марок А, В, Г, Е и КД. имеющие на коробке белую
вертикальную полосу, снабжены аэрозольным фильтром и защищают одновременно от
пыли, дыма и тумана.
* Допускается использовать коробки марки М при наличии в воздухе оксида угле-
рода и паров сопутствующих вредных примесей при условии, чю суммарное содержание
сопутствующих оксиду углерода вредных веществ (органических паров, кислых газов,
аммиака, мышьяковистого и фосфористого водорода) не превышает предельно допусти-
мой нормы более чем в 50 раз.
Респираторы фильтрующие представляют собой облегчен-
ные средства для защиты органов дыхания от вредных ве-
ществ, присутствующих в окружающем воздухе в виде аэрозо-
лей, паров и газов, за исключением высокотоксичных и не-
устойчивых в воздухе. Респираторы применяют при объемной
доле свободного кислорода в воздухе не менее 18% и кон-
центраций паро- и газообразных вредных веществ, превышаю-
щих ПДК не более чем в 10—15 раз.
Запрещается применять респираторы для защиты органов
дыхания от высокотоксичных веществ типа синильной кисло-
ты, мышьяковистого и фосфористого водорода, тетраэтилсвинца
и т. д., а также от веществ, которые в паро- и газообразном
111
Рис. 6.2. Респираторы:
а — Ф-62Ш-. б — У-2К: в — «Лепесток»
состоянии могут проникать в организм через кожу. По назна-
чению фильтрующие респираторы могут быть противопылевы-
ми, противогазовыми и универсальными. Выпускается по не-
сколько марок каждого из этих респираторов. Наиболее часто
при выполнении тяжелых работ и при больших концентрациях
ныли применяют респираторы типа Ф-62Ш и «Астра-2», при
работе средней тяжести и средних концентрациях пыли — ти-
па У-2К, при легких работах — типа «Кама» и при одноразо-
вом использовании — респиратор типа «Лепесток» (рис. 6.2).
Респиратор Ф-62Ш представляет собой резиновую полумас-
ку со съемной пластмассовой коробкой, в которой находятся
сменные фильтры. В нижней части полумаски смонтирован вы-
дыхательный клапан.
Респиратор «Астра-2» состоит из резиновой полумаски,
снабженной клапаном выдоха, двумя клапанами вдоха и дву-
мя патронами для сменных фильтров. Предназначен для за-
щиты органов дыхания от пыли (угольной, породной, древес-
ной, пеньковой, хлопковой, табачной, мучной, роговой, кост-
ной, металлической, стеклянной, цементной и других) при кон-
центрациях до 100 ПДК.
Респиратор У-2К изготовлен из мягкого фильтрующего ма-
териала, покрытого поролоном. Внутренняя часть полумаски
выполнена из полиэтиленовой пленки. Респиратор имеет два
вдыхательных клапана и один выдыхательный. Предназначен
для защиты органов дыхания от пыли средних концентраций —
не более 200 мг/м3.
Респиратор «Кама» предназначен для защиты органов ды-
хания от силикатной, металлической, цементной, табачной и
112
Рис. 6.3. Респираторы:
а — противогазовый РПГ-67; б — универсальный РУ-60М
других пылей, а также от различных дустов, порошкообразных
удобрений и пыли синтетических моющих средств.
Респиратор типа «Лепесток» представляет собой кусок мяг-
кого фильтрующего материала с небольшим каркасом из пла-
стмассы или без пего.
Противогазовые респираторы предназначены для защиты
органов дыхания от недействующих на глаза паро- и газооб-
разных веществ при небольшом их содержании в воздухе. На
рис. 6.3 показаны противогазовый и универсальный респира-
торы.
Противогазовый респиратор типа РПГ-67 представляет со-
бой резиновую полумаску с двумя резиновыми муфтами по бо-
кам В муфты вставлены сменные цилиндрические патроны из
картона или пластмассы, снаряженные сорбентом. Универсаль-
ные респираторы РУ-60М и РУ-60МУ (табл. 6.2) представляют
собой резиновую полумаску со сменными противогазовыми
патронами, снаряженными сорбентом и аэрозольным фильтром.
Таблица 6.2. Фильтрующие патроны респиратора РУ-60М и РУ-60МУ
и вещества, от которых они защищают
Марка пат- рона Перечень вредных веществ, от которых защищает респиратор
А Аэрозоли и органические пары бензина, хлорэтила, ксилола,.
В толуола, бензола и др. Аэрозоли и кислые газы (сернистый, сероводород, хлористый
КД водород и др.) Аэрозоли, аммиак, сероводород Аэрозоли и пары ртути, ртутьорганические соединения
в—552
113
Рис. 6.4. Шланговый противогаз ПШ-1:
/— шлсм-маска; 2— гофрированная трубка; д
шланг; 4 — фильтрующая коробка; 5 — спасательны^
пояс; 6 — сигнальная веревка; 7 — металлический
штырь
Их применяют при небольших содер-
жаниях в воздухе вредных газов, па-
ров и пыли
Газовые и универсальные респира-
торы снабжают патронами различных
марок: А, В, Г и КД. Каждый патрон
должен использоваться строго по на-
значению.
Для смены запылившегося проти-
воаэрозольного фильтра патроны ре-
спиратора РУ-60МУ имеют пластмас-
совые съемные крышки.
Шланговые противогазы (рис. 6.4) — приборы изолирующе-
го типа. Они защищают органы дыхания работающих внутри
емкостей, цистерн, колодцев промышленной канализации и
другого аналогичного оборудования, в атмосфере которых име-
ется недостаток кислорода или присутствуют вредные газы, па-
ры. пыли У работающего в противогазе внутри емкости дол-
жен быть дублер, который находится снаружи и держит сиг-
нальную веревку. Дублер должен следить за состоянием рабо-
тающего в емкости и если тот почувствует себя плохо или по-
теряет сознание, оказать ему помощь и извлечь его из ем-
кости.
Принцип работы шлангового противогаза основан на том,
что работающий дышит через шлем-маску (аналогичную шлем-
маске фильтрующего противогаза), воздух в которую поступает
по шлангу (резинотканевому армированному рукаву), один ко-
нец которого вынесен в зону чистого воздуха па расстояние не
более 20 м (два шланга длиной по 10 м соединяют один с
другим).
Промышленность выпускает шланговые противогазы ПШ-1»
ПШ-2 и ДПА-5. При использовании противогаза марки ПШ-1
воздух всасывается через клапан шлем-маски. При использова-
нии противогазов марок ПШ-2 и ДПА-5 может происходить са-
мовсасывание воздуха или воздух нагнетают воздуходувкой.
Одна воздуходувка может обеспечивать подачу воздуха одно-
временно в два противогаза.
В комплект обоих противогазов входят гофрированные труб-
ки, лицевые части, веревки спасательные, пояса, штыри, фильт-
рующие элементы для очистки воздуха от пыли.
Кислородно-изолирующие противогазы, которые в отличие
от других приборов полностью изолируют органы дыхания чело-
114
Рис. 6.5. Обший вид противогаза КИП-8
/ — маска 2— клапанная коробка 3 — дыхательный мешок; 4 — регенеративный патрон;
5 — кислородный баллон с вентилем; 6 — блок легочного автомата и редуктора: 7 — зву-
ковой сигнал; 8— предохранительный клапан дыхательного мешка; 8— манометр вынос-
ной; 10— гофрированные трубки- // — корпус с крышкой и ремнями
века от окружающей среды, можно применять при недостатке
кислорода, больших концентрациях вредных веществ и неиз-
вестном их составе в воздухе рабочей зоны.
В химической промышленности применяют противогазы
РВЛ-1*, КИП-7 и КИП-8 (рис. 6.5) В каждом из этих аппара-
тов поглощается диоксид углерода и вдыхаемый воздух обога-
щается кислородом. Эти приборы рассчитаны на работу в тече-
ние 2 ч. Масса изолирующего противогаза 8—10 кг.
К* работе в изолирующих противогазах допускаются лица,
признанные медицинской комиссией пригодными и прошедшие
курс теоретического и практического обучения.
Устройства для защиты органов дыхания на некоторых рабо-
чих местах. Шлем МИОТ-49 применяют для работы в песко-
струйных камерах. Шлем состоит из металлического (алюми-
ниевого) каркаса, на который надет капюшон с перелиной из
прорезиненной ткани, дерматина или текстовипита прикрываю-
* В угольной промышленности противогаз типа РВЛ-1 принято назы-
вать респиратором.
115
щий грудь, голову и плечи рабочего. Воздух фильтруется и по
дается компрессором по шлангу под шлем.
Респиратор РПМ-62 применяют при ручной пульверизацион.
ной окраске. Он представляет собой дыхательный прибор изо-
лирующего (шлангового) типа с постоянной подачей очищенно-
го воздуха под лицевую часть — резиновую полумаску.
Кислородные аппараты СК-4, СК-5, ШС-5М и ШС-7М — са-
моспасатели рекомендуется применять для защиты органов ды-
хания при кратковременной загазованности помещения. Срок
защитного действия этих приборов в пределах 1 ч. Время за-
щитного действия шахтного самоспасателя ШС-20 М при выходе
из аварийного участка — 30 минут. Масса самоспасателей не
превышает 2—3 кг.
Фильтрующий самоспасатель СПП-2 применяют в шахтах
для защиты от воздействия оксида углерода. Он представляет
собой противогаз одноразового действия и предназначенный
только для пользования на время выхода людей из отравленной
зоны на свежий воздух. Срок защитного действия самоспасате-
ля СПП-2 при содержании кислорода в воздухе не менее
18% (об.) и концентрации оксида углерода не более 1% (об.)
составляет 1 ч.
6.2.5. Средства защиты головы
Для защиты головы от механического травмирования, а также
поражения электрическим током применяют различного рода
каски. Промышленность выпускает текстолитовые (ТУ 6-19-
186—81), пластмассовые (ГОСТ 12.4.091—80), винипластовые
(ТУ 18-23-12—74), стеклопластиковые (ТУ 6-11-278—83) и дру-
гие каски.
Каски снабжены амортизаторами. Качество касок определя-
ется максимальной ударной прочностью и минимальной массой.
Масса каски от 0,390 до 0,470 кг. Каски выдерживают верти-
кальную ударную нагрузку энергией от 45 до 80 Дж. В химиче-
ской промышленности утвержден перечень профессий, должно-
стей и работ, на которых рабочие и инженерно-технические ра-
ботники должны обязательно носить защитные каски. Защитные
каски должен носить также персонал, занятый ремонтно-строи-
тельными, подземными, земляными и другими работами.
В производственных помещениях с агрессивными средами
следует пользоваться преимущественно винипластовыми кас-
ками. Для защиты головы от брызг расплавленного металла
применяют войлочные шляпы, от брызг воды — шляпы из прорс-
зиненной ткани.
В химических производствах запрещено находиться без го-
ловных уборов. Для женщин головными уборами могут быть
косынки. Волосы работающих должны быть тщательно за прав*
лены под головной убор.
116
6,2.6. Защита рук
Средства защиты рук имеют огромное значение для профилак-
тики профессиональных дерматозов и травм. В зависимости от
характера производственных вредностей и условий труда сред-
ства защиты рук различают по назначению: для защиты от ме-
ханических повреждений, термических ожогов, действия кислот,
щелочей, солей, растворителей, токсичных и окрашивающих
кОжу веществ, электрического тока и др. Средства защиты рук
изготовляют по ГОСТ и ТУ. Для изготовления рукавиц и перча-
ток используют хлопчатобумажные, льняные и шерстяные ткани,
кожу, мех, резину и полимерные материалы.
Рукавицы и перчатки. Для защиты от механических повреж-
дений кожи рук применяют рукавицы из спилка, рукавицы —
«краги», перчатки трикотажные и т. д.; от термических ожогов,
а также при работах в условиях низких температур на откры-
том воздухе руки защищают вачегами (суконные рукавицы, об-
шитые термоустойчивой свиной юфтью); для защиты от агрес-
сивных химических веществ применяют рукавицы кислотоза-
щитные КР (хлопчатобумажные со специальным покрытием),
рукавицы суконные, перчатки резиновые кислотощелочестой-
кие, перчатки латексные, резиновые анатомические, напальчни-
ки резиновые и т. д.; для защиты от вибраций применяют рука-
вицы, имеющие специальные мягкие вкладыши; чтобы защи-
тить руки от порезов, применяют перчатки защитные кольчужные.
Пасты и мази часто являются единственным средством за-
щиты кожи работающих, особенно при выполнении операций,
требующих большой чувствительности пальцев, а также при ра-
боте с клеевыми композициями, красками, техническим углеро-
дом и т. д. Пасты и мази не должны раздражать и сенсибилизи-
ровать кожу; кроме того, они должны легко наноситься, нс стя-
гивать кожу, сохраняться на коже в процессе работы, легко
сниматься с кожи по окончании работы.
Как правило, защитные пасты и мази наносят на кожу дваж-
ды в течение рабочей смены.
По назначению пасты и мази делятся на три группы:
гидрофильные пасты и мази для защиты от жиров, масел,
нефтепродуктов, растворителей, лаков, смол и различных орга-
нических веществ. К этой группе относятся: крем плеикообра-
3У’Ющий, средство защиты рук «Невидимые перчатки», паста
ХИОТ, паста ИЭР-1, паста АЙРО и др.;
гидрофобные пасты и мази для защиты от воды и водпых
Растворов различных веществ: паста ИЭР-2, цинкстеаратная
мазь № ] проф. Селисского, селикоповый крем для рук и др.;
моющие вещества и очистители кожи, например, омывочно-
Защитная паста с солидолом, эмульгатор «Авироль», моющее-
средство «Прогресс» и др.
117
6.2.7. Средства защиты глаз
Для защиты глаз применяют защитные очки, щитки и маски.
Защитные очки выпускают в соответствии с требованиями
ГОСТ 12.4 013—85Е «Очки защитные». Согласно требованиям
стандарта, очки изготавливают двух типов: 030 — очки защит-
ные открытые и 033 — очки защитные закрытые.
Открытые очки удобны тем, что не суживают поле зрения,
не запотевают, допускают возможность замены обычных стекол
коррегирующими, т. е такими, которые исправляют зрение ра-
ботающих (близорукость, дальнозоркость). Эти очки защищают
глаза от частиц, летящих фронтально по отношению к глазу.
Закрытые очки лучше защищают глаза, но уменьшают поле зре-
ния и запотевают. Для предотвращения запотевания применяют
специальные карандаши КПЗ, сухое туалетное мыло или вкла-
дыши из незапотевающей пленки.
Очки открытого и закрытого типов имеют несколько исполне-
ний. Для защиты от агрессивных жидкостей, газов и паров при-
меняют очки ПО-3, представляющие собой резиновую полумаску
с очковыми стеклами.
Чтобы защитить глаза от лучистой энергии, применяют свето-
фильтры согласно ГОСТ 12.4.080—79, вставляемые в смотровые
рамки очков, щилка, маски или шлема. Светофильтр, поглощает
лучи одних видов и пропускает лучи других видов. Электро-
сварщики пользуются светофильтрами, поглощающими ультра-
фиолетовые и инфракрасные лучи и пропускающими желто-зе-
леную, видимую глазом, часть спектра
Щитки и маски, предназначенные для электросварщика, име-
ют наголовник, позволяющий укрепить их на голове.
Для защиты от механических повреждений глаз и лица про-
мышленность выпускает щитки с прозрачным экраном. Эти
щитки широко применяют работники химических лабораторий,
токари, фрезеровщики и работники других профессий.
Г Л А В А 7
ЗАЩИТА ОТ ШУМА И ВИБРАЦИИ
7.1. ВРЕДНОЕ ДЕЙСТВИЕ ШУМА И ВИБРАЦИИ
Некоторые производственные процессы сопровождаются значи-
тельным шумом и вибрацией Источники интенсивного шума и
вибрации — машины и механизмы с неуравновешенными вра-
щающимися массами, а также технологические установки и ап-
параты, в которых движение газов и жидкостей происходит с
большими скоростями и имеет пульсирующий характер.
118
Современное развитие техники, оснащение предприятий мощ-
ными и быстродвижущимися машинами и механизмами приво-
дит к тому, что человек постоянно подвергается воздействию
шума все возрастающей интенсивности.
Повышение уровня шума и вибрации на рабочих местах ока-
зывает вредное воздействие на организм человека.
В результате длительного воздействия шума нарушается
нормальная деятельность сердечно-сосудистой и нервной систе-
мы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается про-
фессиональная тугоухость, прогрессирование которой может при-
вести к полной потере слуха.
Вибрация воздействует па центральную нервную систему,
желудочно-кишечный тракт, органы равновесия (вестибулярный
аппарат), вызывает головокружение, онемение конечностей, за-
болевание суставов. Длительное воздействие вибрации вызывает
профессиональное заболевание — вибрационную болезнь, эффек-
тивное лечение которой возможно лишь на ранних стадиях, при-
чем восстановление нарушенных функций пропекает крайне мед-
ленно, а при определенных условиях в организме могут насту-
пить необратимые процессы, приводящие к полной потере тру-
доспособности.
Под влиянием интенсивного шума и вибрации наступаю! по-
вышенная утомляемость и раздражительность, плохой сои, го-
ловная боль, ослабление памяти, внимания и остроты зрения,
что ведет к снижению производительности труда (в среднем на
10—15%) и часто является причиной травматизма.
Кроме вредного воздействия на организм человека, вибрации
оказывают вредное воздействие и на производственное оборудо-
вание, коммуникации и сооружения. Вредное действие их выра-
жается в понижении КПД машин и механизмов, в преждевре-
менном износе вращающихся частей оборудования вследствие
дисбаланса, в снижении точности и уменьшении срока службы
КИП, в нарушении механической прочности и герметичности
аппаратов и коммуникаций, что может послужить причиной раз-
личных аварий. Длительные сотрясения, вызываемые вибрацией,
могут привести к разрушению фундаментов машин и целых
сооружений. Все это обусловливает необходимость разработки
и осуществления комплекса инженерно-технических и организа-
ционных мероприятий для снижения шума и вибрации до вели-
чин установленных санитарными нормами и ГОСТом.
7.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ШУМА И ВИБРАЦИИ
Шум — это совокупность звуков различной частоты и интенсив-
ности (силы), возникающих в результате колебательного движе-
ния частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).
119
Процесс распространения колебательного движения в сред
называется звуковой волной, а область среды, в которой распрп
страняются звуковые волны — звуковым полем.
Различают ударный, механический, аэрогидродипамический
шум. Ударный шум возникает при штамповке, клепке, kobkv
и т. д. В химических производствах в основном встречается ме-
ханический шум, который возникает при трении и биении узлов
и деталей машин и механизмов (дробилки, мельницы, электро-
двигатели, компрессоры, насосы, центрифуги и др.).
Аэродинамический шум также широко распространен в хи-
мической промышленности. Он возникает в аппаратах и трубо-
проводах при больших скоростях движения воздуха, газа или
жидкости и при резких изменениях направления их движения и
давления.
Основные физические характеристики звука — частота f (Гц),
звуковое давление Р (Па), интенсивность или сила зву-
ка / (Вт/м2), звуковая мощность со (Вт). Скорость распростра-
нения звуковых волн в атмосфере при 20 °C равна 344 м/с.
Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания
в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой
ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20000 (ультразву-
ки) не воспринимаются органами слуха.
При распространении звуковых колебаний в воздухе перио-
дически появляются области разрежения и повышенного давле-
ния. Разность давлений в возмущенной и невозмущенной средах
называется звуковым давлением Р, которое измеряется в пас-
калях (Па).
Распространение звуковой волны сопровождается и перено-
сом энергии. Количество энергии, переносимое звуковой волной
за единицу времени через единицу поверхности, ориентирован-
ную перпендикулярно направлению распространения волны, на-
зывается интенсивностью или силой звука / и измеряется в
Вт/м2.
Интенсивность звука связана со звуковым давлением следую-
щим соотношением:
где ро — плотность среды, в которой распространяется звуковая волна,
кг/м3; с — скорость распространения звука в данной среде, м/с; v— средне-
квадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне,
м/с.
Произведение р0-с называется удельным акустическим сопр0'
тивлением среды, которое характеризует степень отражения
звуковых волн при переходе из одной среды в другую, а такЖе
звукоизолирующие свойства материалов.
120
Минимальная интенсивность звука, которая воспринимается
vxoM, называется порогом слышимости. В качестве стандартной
частоты сравнения принята частота 1000 Гц. При этой частоте
дорог слышимости /0= 10 12 Вт/м2, а соответствующее ему звуко-
вое давление Po = 2-IO~5 Па. Максимальная интенсивность зву-
ка, при которой орган слуха начинает испытывать болевое ощу-
щение, называется порогом болевого ощущения, равным
Ю2 Вт/м2, а соответствующее ему звуковое давление Р=2-
• Ю2 Па.
Так как изменения интенсивности звука и звукового давле-
ния слышимых человеком, огромны и составляют соответственно
Ю14 и 107 раз, то пользоваться для оценки звука абсолютными
значениями интенсивности звука или звукового давления край-
не неудобно.
Для гигиенической оценки шума принято измерять его интен-
сивность и звуковое давление не абсолютными физическими ве-
личинами, а логарифмами отношений этих величин к условному
нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости стан-
дартного тона частотой 1000 Гц. Эти логарифмы отношений на-
зывают уровнями интенсивности и звукового давления, выра-
женные в белах (Б). Так как орган слуха человека способен
различать изменение уровня интенсивности звука на 0,1 бела,
то для практического использования удобнее единица в 10 раз
меньше — децибел (дБ).
Уровень интенсивности звука L в децибелах определяется по
•формуле
1 = 10 1g (///о).
Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату зву-
кового давления, то эту формулу можно записать также в виде
£^101g(P2/P%) = 20 1g(~), дБ.
Использование логарифмической шкалы для измерения уров-
ня шума позволяет укладывать большой диапазон значений I
и Р в сравнительно небольшом интервале логарифмических ве-
личии от 0 до 140 дБ.
Пороговое значение звукового давления Pq соответствует по-
рогу слышимости 1 = 0 дБ, порог болевого ощущения 120—
130 дБ. Шум, даже когда он невелик (50—60 дБ) создает зна-
нительную нагрузку на нервную систему, оказывая психологиче-
ское воздействие. При действии шума более 140—145 дБ воз-
можен разрыв барабанной перепонки.
Суммарный уровень звукового давления L, создаваемый не-
сколькими источниками звука с одинаковым уровнем звукового
Давления Li, рассчитываются по формуле
£=£/+10 1g п, дБ,
где п — число источников шума с одинаковым уровнем звукового давления.
121
Рис. 7.1. Кривые равной громкости
Так, например, если шум создают два одинаковых источника
шума, то их суммарный шум на 3 дБ больше, чем каждого из
них в отдельности.
Суммарный уровень звукового давления нескольких различ-
ных источников звука, определяется по формуле
L=101g [I0(L,/10) + 10(L2/10) + ... +10(L„/10)], дБ,
где Л|, 12, .... Ln — уровни звукового давления, создаваемые каждым из ис-
точников звука в исследуемой точке пространства.
По уровню интенсивности звука еще нельзя судить о физио-
логическом ощущении громкости этого звука, так как наш орган
слуха неодинаково чувствителен к звукам различных частот;
звуки равные по силе, но разной частоты, кажутся неодинаково
громкими. Например, звук частотой 100 Гц и силон 50 дБ вос-
принимается как равногромкий звуку частотой 1000 Гц и силой
20 дБ. Поэтом) для сравнения звуков различных частот, наряду
с понятием уровня интенсивности звука, введено понятие уров-
ня громкости с условной единицей — фон. Один фон — громкость
звука при частоте 1000 Гц и уровне интенсивности в 1 дБ. На
частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням
звукового давления.
Па рис. 7.1 показаны кривые равной громкости звуков, полУ'
ченные по результатам изучения свойств органа слуха оцени-
122
вать звуки различной частоты по субъективному ощущению
громкости. Из графика видно, что наибольшей чувствительно-
стью наше ухо обладает на частотах 800—4000 Гц, а наимень-
шей— при 20—100 Гц.
Обычно параметры шума и вибраций оценивают в октавных
полосах. За ширину полосы принята октава, т. е. интервал час-
тот, в котором высшая частота /2 в два раза больше низшей fi.
В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берут
среднегеометрическую частоту /ср.г. = Т’/1-/г- Среднегеометриче-
ские частоты октавных полос стандартизованы ГОСТ 12.1.003—
83 «Шум. Общие требования безопасности» и составляют 63,
125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц при соответствующих им
граничным частотам 45—90, 90—180; 180—355; 355—710; 710—
1400; 1400—2800; 2800—5600; 5600—11200.
Зависимость величин, характеризующих шум от его часто-
ты, называется частотным спектром шума. Для удобства физио-
логической оценки воздействия шума на человека различают
низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (300—800 Гц) и
высокочастотный (выше 800 Гц) шум.
ГОСТ 12.1.003—83 классифицирует шум по характеру спек-
тра и по времени действия. По характеру спектра шум называ-
ют широкополосным, если он имеет непрерывный спектр шири-
ной более одной октавы, или тональным, если в спектре имеются
выраженные дискретные тона При этом тональный характер
шума для практических целей устанавливается измерением в
третьоктавных полосах частот* по превышению уровня звукового
давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам шумы делятся на постоян-
ные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменя-
ется во времени не более чем на 5 дБ, и непостоянные, уровень
звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени
более чем на 5 дБ.
Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени,
Уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; пре-
рывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на
5 дБ и более); импульсные, состоящие из одного или нескольких
звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с. Наиболь-
шую опасность для человека представляют тональные, высоко-
частотные и непостоянные шумы.
Вибрации—это колебания твердых тел — частей аппаратов,
Машин, оборудования, сооружений, воспринимаемые организ-
мом человека как сотрясения. Часто вибрации сопровождаются
слышимым шумом.
Местная вибрация характеризуется колебаниями инструмен-
та и оборудования, передаваемыми к отдельным частям тела
I з _
* Для третьоктавнон полосы f2//i=i 2=1,26
123
(например, к рукам, при работе ударным и вращательным ин
струментом).
При общей вибрации колебания передаются всему телу от
работающих механизмов на рабочем месте через пол, сиденье
иЛи рабочую площадку. Наиболее опасная частота общей виб
рации лежит в диапазоне 6—9 Гц, поскольку опа совпадает с
собственной частотой колебании внутренних органов человека,
в результате чего может возникнуть резонанс
Основные параметры, характеризующие вибрацию — часто-
та f (Гц); амплитуда смещения А (м) (величина наибольшего
отклонения колеблющейся точки от положения равновесия); ко-
лебательная скорость v (м/с); колебательное ускорение а
(м/с2).
Так же как и для шума, весь спектр частот вибраций, вос-
принимаемых человеком, разделен на октавные полосы со сред-
негеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500,
1000, 2000 Гц.
Поскольку диапазон изменения параметров вибрации от по-
роговых значений, при которых она не опасна, до действитель-
ных— большой, то удобнее измерять недействительные значе-
ния этих параметров, а логарифм отношения действительных
значений к пороговым. Такую величину называют логарифмиче-
ским уровнем параметра, а единицу ее измерения — деци-
бел (дБ).
Так логарифмический уровень виброскорости Lv (дБ) опре-
деляется по формуле
Д=201g (v/t'o),
где и — действительное среднеквадратичное значение виброскорости, м/с
Vo=5 1O в—пороговая (опорная) виброскорость, м/с.
7.3. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА И ВИБРАЦИИ
При нормировании шумовых характеристик рабочих мест, как
правило, регламентируют общий шум на рабочем месте незави
симо от числа источников шума в помещениях и характеристик
каждого в (Сдельности В условиях производства в большинстве
случаев технически трудно снизить шум до очень малых уровнен,
поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (ком
фортных), а из терпимых условий, т. е таких, когда вредное
действие шума на человека не проявляется или проявляется не-
значительно.
Допустимые шумовые характеристики рабочих мест в пашей
стране регламентируются ГОСТ 12.1.003—83 и СН 3223—85*.
Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах М-.
1985, № 3223—85 от 12.111 1985 г. Утверждены главным государственным са
нитарным врачом СССР П Н. Бургасовым.
124
Таблица 7.1. Допустимые уровни шума на рабочих местах*
(извлечение из ГОСТ 12.1.003—83)
Рабочие места
1. Помещения КБ, про-
граммистов вычислитель-
ных машин, лаборатории
для теоретических работ
и обработки эксперимен-
тальных данных
2. Помещения управле-
ния, рабочие комнаты
3. Помещения лаборато-
рий для проведения экс-
периментальных работ,
помещения для размеще-
ния шумных агрегатов
вычислительных машин
4. Постоянные рабочие
места и рабочие зоны
в производственных по-
мещениях и на терри-
тории предприятий
Уровни звукового давления, дБ.
в октанных полосах, со среднегео-
метрическими частотами в Гц
63 125 250
71
79
94
99
500 1000 2000 4000 8000
70 68 63
45 42
55 52
75 73
92 86 83 80 78
40 38
50 49
71 70
Ур 'вни зву-
ка и эквива-
лентные
уровни зву-
ка, дБ
50
60
80
85
* Согласно СН 3223 85 введены новые нормы на шум, по которым допустимые уров-
ни шума в помещениях лабораторий с шумным оборудованием и на постоянных рабо-
чих местах имеют меньшие значения на (3—6 дБ) чем по ГОСТ 12.1.003—83. Так, с 1 ян-
варя 1989 г допустимым уровнем звука на рабочих местах будет 80 дБ, вместо 85 дБ.
При постоянном шуме па рабочем месте нормируется уровень
звукового давления (в дБ) в октавных полосах со среднегеомет-
рическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц
при непрерывном действии шума не менее 4 ч за рабочую
смену. Для ориентировочной оценки шумовой характеристики
рабочих мест (например, при проверке органами надзора, вы-
явлении необходимых мер для шумопоглощения и др.) допуска-
ется за шумовую характеристику рабочего места при постоян-
ном шуме принимать уровень звука в дБ. измеряемый по шка-
ле А шумомера.
Некоторые допустимые уровни звукового давления в октав-
ных полосах частот в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни
звука в дБ для широкополосного постоянного и непостоянного
(кроме импульсного) шума принимаются по табл. 7.1.; для то-
нального и импульсного шума, а также для шума, создаваемого
в помещениях установками кондиционирования воздуха, венти-
ляции или воздушного отопления на 5 дБ меньше значений, ука-
занных в табл,
г
125
Совокупность восьми нормативных уровней звукового давле.
ния па разных среднегеометрических частотах называется пре-
дельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой ин-
декс, например, ПС-75 — нормативный уровень звукового дав.
ления в дБ в октавной полосе с fcp.r.= 1000 Гц. Шум считается
допустимым, если измеренные уровни звукового давления во всех
октавных полосах спектра этого шума ниже значений, указан-
ных нормативной кривой.
Для измерения и анализа шума применяют шумомеры,
частотные анализаторы, самописцы, осциллографы и другие
приборы. В большинстве случаев при измерениях шума можно
ограничиться шумомером и частотным анализатором (полос-
ным фильтром). Шумомеры измеряют уровень звукового давле-
ния, а в комплекте с частотным анализатором определяют и
частотный состав (спектр) шума, т е распределение звуковой
энергии по октавным полосам.
Принцип действия шумомера основан на преобразовании
звуковых колебаний, воспринимаемых микрофоном, в электри-
ческое переменное напряжение, величина которого пропорцио-
нальна уровню звукового давления. Напряжение усиливается,
выпрямляется и измеряется индикаторным прибором, шкала ко-
торого проградуирована в дБ.
Основные требования к этим приборам регламентированы
ГОСТ 17187—81 «Шумомеры».
Уровень шума измеряется на уровне уха работающего при
включении не менее 2/3 технологического оборудования*. Для
измерения шума используют приборы ВШВ-ООЗ (измеритель
шума и вибрации), ШВК-И шумо-виброизмеритсльный комп-
лекс (ШВК-1 в искробезопасном исполнении) с октавными
фильтрами ФЭ-2 и акустические комплекты фирм Роботрон
(ГДР) и Брюль и Кьер (Дания).
Для измерения только уровня звука без частотного анализа
используют шумомеры Шум-1М, ШМД.
Для контроля уровня вибраций применяют виброметр ВМ-1
с октавным фильтром ФЭ-2, прибор ВШВ-ООЗ, ШВК-И и другие
приборы.
Основные технические характеристики этих приборов (диапа-
зоны измерения частот и уровней звука) приведены ниже:
Частота, Гц Уровень зву- ка, дБ
ВШВ-ООЗ 10—20000 25—140
ВШК-1 с фильтрами ФЭ-2 20—40000 25—130
Ш>м-1М и ШМ-1 —— 30—130
ВМ-1 с фильтром ФЭ-2 1,4—11200 — _
ГОСТ 12.1 050—86 ССБТ. «Методы измерения шума на рабочий
местах».
126
рис. 7.2. Нормирование виб-
раций:
д —обшая вибрация 1 — транс-
портная (вертикальная) 2 —
транспорт но-технологическ,ая.
технологическая (в произ-
водственных помещениях); б —
локальная вибрация
Регламентированы также допустимые уровни звукового дав-
ления на рабочих местах около ультразвуковых установок.
Обычно ультразвуковыми считают колебания с частотой выше
16000 Гц. Однако нормирование начинается с более низких час-
тот, чтобы учесть постепенный переход от ультразвуковых коле-
бании к звуковым. Источником ультразвука являются производ-
ственное оборудование, в котором генерируются ультразвуко-
вые колебания, для выполнения технологического процесса, и
оборудование при эксплуатации которого ультразвук возникает
как сопутствующий фактор.
ГОСТ 12.1.001—83 «Ультразвук. Общие требования безопас-
ности» установлены допустимые уровни звукового давления на
рабочих местах в третьоктановых полосах, которые не должны
превышать 80 и 90 дБ в полосах со среднегеометрическими час-
тотами соответственно 12500 и 16000 Гц, 100 и 105 дБ при
20000 и 25000 Гц и 110 дб при 31500—100000 Гц Санитарные
нормы и правила при работе с оборудованием, создающим
ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работаю-
щих, устанавливают предельно допустимый уровень контактного
Ультразвука для низкочастотного и высокочастотного диапазона
равным 110 дБ.
Гигиенические допустимые уровни вибрации регламентирует
ГОСТ 12 1 012—78 «Вибрация. Общие требования безопасно-
сти». Нормируемые параметры вибрации — среднеквадратичные
значения виброскорости в м/с или се логарифмические уровни в
ДБ в октавных полосах частот
Допустимые уровни общей и локальной вибрации, воздейст-
вующей на человека в производственных условиях, даны на
Рис. 7.2.
Таким образом в производственных условиях с целью пре-
дотвращения вредного воздействия шума и вибрации на орга-
низм человека необходимо всегда добиваться, чтобы уровни
^У-Ма и вибрации не превышали допустимых значений (см.
*«бл. 7.1 и рис. 7.2).
127
7.4. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА И ВИБРАЦИИ
При разработке мероприятий для защиты от шума и вибрации
следует руководствоваться ГОСТ 12 1.029—80 «Средства и ме-
тоды защиты от шума».
Снижения шума и вибрации можно достичь следующими ме-
тодами:
уменьшение шума и вибрации в источнике их образования-
изоляция источников шума и вибрации средствами звуко- и
виброизоляции, звуко- и вибропоглощения;
архитектурно-планировочные решения, предусматривающие
рациональное размещение технологического оборудования, ма-
шин, механизмов, акустическая обработка помещений;
применение средств индивидуальной защиты.
Наиболее эффективна защита от шума и вибрации в источни-
ке их образования. Поэтому при проектировании и конструиро-
вании оборудования и технологических процессов необходимо
(где это возможно) заменять ударные взаимодействия деталей
безударными, возвратно-поступательное движение — вращатель-
ным, подшипники качения — подшипниками скольжения, метал-
лические детали — деталями из пластмасс или других материа-
лов, шумные технологические процессы — бесшумными или ма-
лошумными и т. д.
При изготовлении оборудования необходимо соблюдать ми-
нимальные допуски в сочленениях и тщательную балансировку
движущихся деталей, демпфировать (поглощать) вибрации
соударяющихся деталей путем покрытия их материалами, имею-
щими большое внутреннее трение (резиной), а также применени-
ем прокладок 'из пробки, битумного картона, войлока, асбеста
и т. п.
Защита от аэродинамического шума, возникающего при ра-
боте вентиляционных установок, кондиционеров, компрессоров,
при обдувке деталей сжатым воздухом для их очистки, сушки
и при других технологических операциях требует больших уси-
лий и часто является недостаточной. Основное снижение шума
достигается в основном звукоизоляцией источника или приме-
нением глушителей, которые устанавливают на воздуховодах,
всасывающих трактах, магистралях выброса и перепуска воз-
духа.
Звукоизоляция — это специальные устройства — преград^
(в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т. д.), препятст-
вующие распространению шума из одного помещения в др}гоС
или в одном и том же помещении. Физическая сущность звуко-
изоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии
отражается от ограждающих конструкций.
Звукоизолирующая способность преград возрастает с увели-
чением их массы и частоты звука. В ряде случаев многослоИ*
128
Hbie конструкции, состоящие из разных материалов, ооладают
более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции
такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличи-
вает звукоизолирующую способность преграды.
В производственных условиях часто вместе со звукоизоляци-
ей применяют звукопоглощение. Наиболее эффективно поглоща-
ют звук пористые материалы. Это объясняется переходом энер-
гии колеблющихся частиц воздуха в теплоту, образующуюся в
результате их трения в порах материала. В качестве звукопо-
глощающего материала применяют капроновое волокно, поро-
лон, минеральную вату, стекловолокно, пористый поливинилхло-
рид, асбест, пористую штукатурку, вату и др.
Очень часто для защиты от шума используют специальные
кожухи, устанавливаемые на агрегатах. Их обычно изготавляют
из тонких алюминиевых, стальных или пластмассовых листов.
Внутренняя поверхность кожуха обязательно облицовывается
звукопоглощающим материалом. При установке кожуха на пол
должны использоваться резиновые прокладки. Кожух может
обеспечить снижение шума на 15—20 дБ.
Для защиты работающих от непосредственного (прямого)
воздействия шума используют экраны, устанавливаемые между
источником шума и рабочим местом. Акустический эффект эк-
рана основан на образовании за ним области тени, куда звуко-
вые волны проникают лишь частично. Экраны облицовывают
звукопоглощающим материалом толщиной нс менее 50—60 мм.
Снижение шума в местах, защищенных экранами, составляет
5-8 дБ.
В шумных цехах ряд рабочих мест, например операторов
пультов управления, размещают в звукоизолированных каби-
нах, внутренние поверхности которых облицовывают звукопо-
глощающими материалами.
В больших производственных помещениях хороший эффект
в снижении шума дают объемные звукопоглотители в виде пер-
форированных кубов, шаров или конусов. Их подвешивают над
Шумными агрегатами или размещают в определенном порядке
вдоль ограждающих конструкций.
Большое значение для снижения шума и вибрации имеет
правильная планировка территории и производственных поме-
щений, а также использование естественных и искусственных
преград, препятствующих распространению шума.
Для защиты от вибрации широко используют также вибро-
поглощающие и виброизолирующие материалы и конструкции.
Виброизоляция — это снижение уровня вибрации защищаемо-
го объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их
Источника. Виброизоляция представляет собой упругие элемен-
ты, размещенные между вибрирующей машиной и ее основани-
9—552
129
•ем. Амортизаторы вибраций изготавляют из стальных пружин
или резиновых прокладок.
Фундаменты под тяжелое оборудование, вызывающее зна-
чительные вибрации, делают заглубленными и изолируют со
всех сторон пробкой, войлоком, шлаком, асбестом и другими
демпфирующими вибрации материалами.
Для уменьшения вибрации кожухов, ограждений и других
деталей, выполненных из стальных листов, на них наносят слой
резин, пластиков, битума, вибропоглощающих мастик, которые
рассеивают энергию колебаний.
В тех случаях, когда техническими и другими мерами не
удается снизить уровень шума и вибрации до допустимых пре-
делов, применяют индивидуальные средства защиты. В качест-
ве индивидуальных средств защиты от шума в соответствии с
ГОСТ 12.1.029—80 используют мягкие противошумные вклады-
ши, вставляемые в уши, тампоны из ультратонкого волокна или
жесткие из эбонита или резины, эффективные при ДГ = 5—
20 дБ. При звуковом давлении Г>120 дБ рекомендуются науш-
ники типа ВЦНИИОТ, предназначенные для защиты от высоко-
частотного шума; шлемы, каски и специальные противошумные
костюмы.
Для защиты рук от воздействия локальной вибрации, соглас-
но ГОСТ 12.4.002—74, применяют рукавицы или перчатки сле-
дующих видов: со специальными виброзащитными упруго-демп-
фирующими вкладышами, полностью изготовленные из вибро-
защитного материала (литьем, формованием и т. п.), а также
виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены
креплениями к руке (ГОСТ 12.4.046—78).
Для защиты от вибрации, передаваемой человеку через ноги,
рекомендуется носить обувь па войлочной или толстой резино-
вой подошве.
Г Л А В А 8
ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
8.1. ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
Рациональное освещение помещений и рабочих мест — один из
важнейших элементов благоприятных условий труда. При пра-
вильном освещении повышается производительность труда, улуч-
шаются условия безопасности, снижается утомляемость. При
недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие
предметы и плохо ориентируется в производственной обстанов-
ке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него Д0'
•130
полнителыгых усилий и большого зрительного напряжения. Не-
правильное и недостаточное освещение может привести к созда-
нию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зри-
гельного восприятия создает солнечный свет.
Для гигиенической оценки условий труда используются све-
тотехнические единицы, принятые в физике.
Видимое излучение — участок спектра электромагнитных ко-
лебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров
piM), воспринимаемый человеческим глазом.
Световой поток F—мощность лучистой энергии, оценивае-
мой по световому ощущению, воспринимаемому человеческим
глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Све-
товой поток, отнесенный к пространственной единице — телесно-
му углу со, называется силой света /:
Ia=dF /dsn,
где /а — сила света под углом со; dF— световой поток, равномерно распре-
деляющийся в пределах телесного угла с/со.
За единицу силы света принята кандела (кд). Одна канде-
ла— сила света, испускаемого с поверхности площадью
1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эта-
лон) в перпендикулярном направлении при температуре затвер-
девания платины (2046,65 К) при давлении 101 325 Па
(760 мм рт. ст.).
Освещенность Е — плотность светового потока на освещае-
мой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)
E^dF/dS,
где dS — площадь поверхности, на которую падает световой по-
ток dF.
Яркость поверхности L в данном направлении—отношение
силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к
проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикуляр-
ную данному направлению. Единица яркости — кандела па квад-
ратный метр (кд/м2)
La=dI<JdScQS а,
где dht— сила света, излучаемого поверхностью dS в направле-
нии а.
Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых
свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев так-
же от угла, под которым поверхность рассматривается.
Световые свойства поверхностей характеризуются коэффици-
ентами отражения р, пропускания т и поглощения р. Эти коэф-
фициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (р + т +
+ р=1) или в процентах:
p = Fp/F; t=F</F; ₽ = FP/F,
9*
131
где Fp, F₽, Fx — соответственно отраженный, поглощенный и прошедший через
поверхность световой поток; F—падающий на поверхность световой поток
Требуемый уровень освещенности определяется степенью
точности зрительных работ. Для рациональной организации ос-
вещения необходимо не только обеспечить достаточную освещен-
ность рабочих поверхностей, по и создать соответствующие
качественные показатели освещения. К качественным характе-
ристикам освещения относятся равномерность распределения
светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном
и т. д.
Различают прямую блескость, возникшую от ярких источни-
ков света и частей светильников, попадающих в поле зрения ра-
ботающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркаль-
ным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное
раздражение и снижает чувствительность и работоспособность
глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называ-
ется слепимостью.
Слепящее действие зависит не только от блескости поверх-
ности, направленной к глазу, но и от контракта различения с
фоном (К), который определяется отношением абсолютной раз-
ности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он
меньше, тем больше ослеплепность.
Контраст объекта различения с фоном (К) считается:
большим — при К>0,5;
средним — при К = 0,2—0,5;
малым — при К<0,2.
Чтобы избежать слепящего действия света, необходимо под-
вешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в
зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла паде
ния света на рабочее место) с учетом отражающих поверхно-
стей. Для повышения видимости целесообразно увеличить кон-
траст различаемых объектов, что более эффективно и экономич-
но в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхно-
сти. При повышении контраста следует учитывать цветность и
коэффициенты отражения объектов и фона.
Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно
к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон ха-
рактеризуется способностью отражать световой поток и счита-
ется светлым при коэффициенте отражения поверхности р>*0,4,
средним при р = 0,2—0,4 и темным при р<0,2.
Для повышения равномерности распределения яркостей в
поле зрения потолки и стены рекомендуется окрашивать в свет-
лые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый
или бирюзовый.
Производственное оборудование рекомендуется окрашивать
в светло-зеленые тона, движущиеся части — светло-желтые, а от-
крытые механизмы в ярко-красный цвет.
132
Для измерения и контроля освещенности применяют люкс-
метры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на
фотоэлектрическом эффекте. При освещении фотоэлемента в
цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок, обу-
словливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу ко-
торого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах
наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спект-
ральная чувствителиьость близка к спектральной чувствитель-
ности глаза.
Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряется откры-
тым фотоэлементом без насадок. Использование насадок раз-
личных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно
расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит
до 100000 лк.
Для измерения яркости используют фотометры, в которых
яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой по-
верхности.
Для освещения производственных, служебных, бытовых по-
мещений используют естественный свет и свет от источников ис-
кусственного освещения.
8.2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ.
НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
Источник естественного (дневного) освещения — солнечная ра-
диация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до зем-
ной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естествен-
ное освещение является наиболее гигиеничным и предусматри-
вается, как правило, для помещений, в которых постоянно пре-
бывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказы-
вается недостаточным, то используют совмещенное освещение.
Естественное освещение помещений подразделяется на боко-
вое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через
фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в
стенах перепада высот здания), комбинированное — сочетание
верхнего и бокового освещения.
Систему естественного освещения выбирают с учетом сле-
дующих факторов:
назначения и принятого архитектурно-планировочного, объ-
емно-пространственного и конструктивного решения зданий;
требований к естественному освещению помещений, выте-
кающих из особенностей технологической и зрительной работы;
климатических и светоклиматических особенностей места
строительства зданий;
экономичности естественного освещения.
В зависимости от географической широты, времени года,
^аса дня и состояния погоды уровень естественного освещения
133
Таблица 8.1. Значения коэффициента естественной освещенности
для производственных помещений
Разряд работ Характеристика зрительной работы Значение КЕО
виды работы по степени точности наименьший размер объ- екта разли- чения. мм при верхнем или комби- нированном освещении прн боковом ОС’ вещении в эОНе с устойчивым снежным покро- вом на осталь- ной территории СССР
I Наивысшей точности менее 0,15 10 2,8/3,5
П Очень высокой точности 0,15—0,3 7 2,0/2,5
ш Высокой точности 0,3—0,5 5 1,6/2,0
IV Средней точности 0,5—1,0 4 1,2/1,5
V Малой точности 1,0—5,0 3 0,8/1,0
VI Грубая более 5,0 2 0,4/0,5
VII Работы со светящимися ма- териалами и изделиями в горячих цехах более 0,5 3 0,8/1,0
VIII Общее постоянное наблюде- ние за ходом производст- венного процесса 1 0,2/0.3
может резко изменяться за очень короткий промежуток време-
ни и в довольно широких пределах. Поэтому основной величи-
ной для расчета и нормирования естественного освещения внут-
ри помещений принят коэффициент естественной освещенности
(КЕО) —отношение (в процентах освещенности) в данной точке
помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под
открытым небом Енар.
КЕО =4-—^-100.
Снар
Нормы естественного освещения промышленных зданий, све-
денные к нормированию КЕО, представлены в СНиП П-4—79.
Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все
зрительные работы по степени точности делятся па восемь раз-
рядов
СНиП П-4—79 устанавливают требуемую величину КЕО в
зависимости от точности работ, вида освещения и географиче-
ского расположения производства. В табл. 8.1. приведены зна-
чения КЕО для зданий, расположенных в III поясе светового
климата (енП1).
Территория СССР делится на пять световых поясов, для ко-
торых значения КЕО определяются по формуле:
e„i.»nv,v=:eHni./n.G
где ш иг— коэффициенты светового и солнечного климата соответственно.
Для определения соответствия естественной освещенности в
производственном помещении требуемым нормам освещенность
134
измеряют при верхнем и комбинированном освещении —в раз-
личных точках помещения с последующим усреднением; при бо-
ковом—-на наименее освещенных рабочих местах. Одновремен-
но измеряют наружную освещенность и определенный расчет-
ным путем КЕО сравнивают с нормативным.
Расчет естественного освещения заключается в определении
площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по
следующим формулам:
при боковом освещении
о ен^зЛо L
5н ~ TOQ
при верхнем освещении
•Эп Тог2^ф
где So, S4, — площадь окон и фонарей, м2; Sr — площадь пола, м2; ен — нор-
мированное значение КЕО; К3 — коэффициент запаса (&3= 1,2—2,0); т]о, т)ф—
световые характеристики окна, фонаря; то — общий коэффициент светопропус-
кания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах,
из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солн-
цезащитных устройствах); rh г2—коэффициенты, учитывающие отражение
света при боковом и верхнем освещении; &3д—1—1,7 — коэффициент, учиты-
вающий затемнение окон противостоящими зданиями; k$—коэффициент, учи-
тывающий тип фонаря
Значения коэффициентов для расчета естественного освеще-
ния принимают по таблицам СНиП П-4—79.
8.3. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ.
НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
Искусственное освещение предусматривается в помещениях,
в которых недостаточно естественного света, или для освещения
помещения в часы суток, когда естественная освещенность от-
сутствует.
Искусственное освещение может быть общим (все производ-
ственные помещения освещаются однотипными светильниками,
равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и
снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинирован-
ным (к общему освещению добавляется местное освещение ра-
бочих мест светильниками, находящимися у аппарата, станка,
приборов и т. д.). Использование только местного освещения
недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными
И неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс
работы и может послужить причиной несчастных случаев и
аварий.
По функциональному назначению искусственное освещение
Подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное.
135
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на ос,
вещаемых территориях для обеспечения нормальной работы лю-
дей и движения транспорта. Дежурное освещение включается
во вне рабочее время.
Аварийное освещение предусматривается для обеспечения
минимальной освещенности в производственном помещении на
случай внезапного отключения рабочего освещения.
В современных многопролетных одноэтажных зданиях без
световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное вре-
мя суток применяют одновременно естественное и искусствен-
ное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба
вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусствен-
ного освещения в этом случае целесообразно использовать лю-
минесцентные лампы.
В современных осветительных установках, предназначенных
для освещения производственных помещений, в качестве источ-
ников света применяют лампы накаливания, галогенные и газо-
разрядные.
Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в
результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры.
Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:
вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь арго-
на и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением
(К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в экс
плуатации, не требуют дополнительных устройств для включе
пия в сеть. Недостаток этих ламп — малая световая отдача от
7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд.
равный 10—13%; срок службы 800—1000 ч. Лампы дают непре-
рывный спектр, отличающийся от спектра дневного света пре-
обладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени ис-
кажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.
Основные характеристики ламп — световая отдача, световой
поток, средняя продолжительность службы — регламентированы
ГОСТ 2239—79 «Лампы накаливания общего назначения. Тех-
нические условия» ГОСТ 19190—84 «Лампы электрические. Об-
щие технические условия».
Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой
нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (напри-
мер, иода), который повышает температуру накала нити и прак-
тически исключает испарение. Они имеют более продолжитель-
ный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до
30 лм/Вт).
Газоразрядные лампы излучают свет в результате электри-
ческих разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность кол-
бы нанесен слой светящегося вещества—люминофора, транс-
формирующего электрические разряды в видимый свет. Разли-
136
чают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высо-
кого давления.
Люминесцентные лампы создают в производственных и дру-
гих помещениях искусственный свет, приближающийся к естест-
венному, более экономичны в сравнении с другими лампами и
создают освещение более благоприятное с гигиенической точки
зрения.
К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся
больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, до-
стигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5—
3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит
со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепя-
щее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп на-
каливания. Низкая температура поверхности колбы (около 5 °C)
делает лампу относительно пожаробезопасной.
Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение
имеет и некоторые недостатки: пульсация светового потока, вы-
зывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного
восприятия объектов различия — вместо одного предмета видны
изображения нескольких, а также направления и скорости дви-
жения); дорогостоящая и относительно сложная схема включе-
ния, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели,
стартеры); значительная отраженная блескость; чувствитель-
ность к колебаниям температуры окружающей среды (оптималь-
ная температура 20—25 °C); понижение и повышение темпера-
туры вызывает уменьшение светового потока.
В зависимости от состава люминофора и особенностей кон-
струкции различают несколько типов люминесцентных ламп:
ЛБ— лампы белого света, ЛД — лампы дневного света, ЛТБ —
лампы тепло-белого света, ЛХБ — лампы холодного света,
ЛДЦ — лампы дневного света правильной цветопередачи. Наи-
более универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно
ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа пред-
полагает цветоразличение.
Характеристика люминесцентных ламп приведена в ГОСТ
6825—74. Для освещения открытых пространств, высоких (бо-
лее 6 м) производственных помещений в последнее время боль-
шое распространение получили дуговые люминесцентные ртут-
ные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от
обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом
объеме значительную электрическую и световую мощность. Та-
кие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы ра-
ботают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их
можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп на-
каливания.
К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5—
7 мин, разгорание при включении.
137
Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих
спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источии-
ками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная
из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим
давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти
лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лм/Вт, пра-
вильной цветопередачей, их мощность составляет 1—2 кВт. Та-
кие лампы можно применять для освещения производственных
помещений высотой более 10 м.
Для освещения помещений, как правило, следует предусмат-
ривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления.
В случае необходимости допускается использование ламп нака-
ливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций
СНиП П-4—79.
Для искусственного освещения нормируемый параметр — ос-
вещенность. СНиП П-4—79 устанавливают минимальные уров-
ни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точно-
сти зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона,
системы освещения и типа используемых ламп.
Нормами установлена наименьшая освещенность, при кото-
рой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того,
нормируется степень равномерности освещения источниками об-
щего и местного освещения при комбинированном освещении с
целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наи-
меньший отрезок времени.
Для ослабления слепящего действия открытых источников
света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блес-
костью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая
высота подвеса над уровнем пола светильников общего освеще-
ния, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеи-
вающей поверхности.
Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны
в табл. 8.2. Деление разрядов на подразряды дает возможность
более оптимально выбрать освещенность для каждой зритель-
ной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем
темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с
фоном.
Нормы освещенности для ламп накаливания меньше, чем для
газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности со-
гласно СНиП П-4—79.
Расчет электрического освещения выполняют при проектиро-
вании осветительных установок для определений общей уста-
новленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех
светильников.
Существует несколько методов расчета освещения, наиболее
простой — метод удельной мощности, но он менее точен и им
пользуются только для ориентировочных расчетов.
138
Таблица 8.2. Нормы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных
источников света
Характери- стика зри- тельной ра- боты Разряд работ Под- разряд работ Контраст объекта раз- личения с фоном Характери- стика фона Освещенность, лк
при комби- нированном освещении при общем освещении
Наивысшей а малый темный 5000 1500
точности б малый средний 4000 1250
средний темный
В малый светлый 2500 750
I средний средний
большой темный
г средний светлый 1500 400
большой светлый
большой средний
Удельную мощность вычисляют по формуле
где п — число светильников; Р — мощность лампы, Вт; S — освещаемая пло-
щадь, м2.
Значение удельной мощности указано в таблицах справочни-
ков по светотехнике в зависимости от типа светильника, высоты
его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.
Обычно при расчете задаются всеми параметрами установки
и числом светильников л, по таблице находят W и выбирают
мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения
W'-S/n.
Основной метод расчета — по коэффициенту использования
светового потока, которым определяется поток, необходимый для
создания заданной освещенности горизонтальной поверхности
при общем равномерном освещении с учетом света, отраженно-
го стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим фор-
мулам:
для ламп накаливания и ламп типов ДРЛ, ДРИ и ДНат
ESzk
F пи ’
для люминесцентных ламп
ESzk
Fum
где F— световой поток одной лампы, лм; Е — нормированная освещен-
ность, лк; S — площадь помещения, м2; z — поправочный коэффициент све-
тильника (для стандартных светильников 1,1 —1,3); k— коэффициент запаса»,
учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (£=1,1—1,3)
п — число светильников; и — коэффициент использования, зависящий от типа
139>
Таблица 8,3. Световые и электрические параметры ламп накаливания
(по ГОСТ 2239—79)
и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6825—74)
Лампы накаливания. 220 В Люминесцентные лампы
тип лампы мощность, Вт световой по- ток, лм тип лампы мощность, Вт световой по- ток, лм
В, Б 25 230 ЛДЦ (ЛБ) 15 600 (820)
Б (БК) 40 415 (460) ЛДЦ (ЛД) 30 1500 (1800)
Б (БК) 60 715 (790) ЛХБ (ЛТБ) 30 1940 (2020)
Б (БК) 75 950 (1020) ЛБ 30 2180
Б (БК) 100 1350 (1450) ЛДЦ (ЛД) 40 2200 (2500)
Б. Г 200 2920 ЛХБ (ЛБ) 40 3000 (3200)
Г 300 4610 ЛД (ЛБ) 65 4000 (4800)
Г 500 8300 ЛДЦ (ЛД) 80 3800 (4300)
Г 1000 18600 ЛХБ (ЛБ) 80 5040 (5400^
светильника, показателя (индекса) помещения, отраженное™ и т. д., нахо-
дится в пределах 0,55—0,60, m — число люминесцентных ламп в светильнике.
О
После расчета светового потока по табл. 8.3 выбирают бли-
жайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощ-
ность всей осветительной установки.
По окончании монтажа системы освещения обязательно про-
веряют освещенность. Если фактическая освещенность отлича-
ется от расчетной более чем на —10 и -}-20%, то изменяют схе-
му расположения светильников или мощность ламп.
8.4. СВЕТИЛЬНИКИ
Источники искусственного света помещают в специальную осве-
тительную арматуру• (осветительный прибор), которая обеспе-
чивает требуемое направление светового потока на рабочие по-
верхности, защищает глаза от слепящего действия ламп, предо-
храняет лампы от загрязнения и механических повреждений,
а также изолирует их от неблагоприятной внешней среды. Осве-
тительный прибор ближнего действия называется светильником,
дальнего действия — прожектором.
Светильники с лампами накаливания (рис. 8.1). В зависимо-
сти от распределения светового потока в пространстве, светиль-
ники подразделяют на три основные класса: прямого, рассеян-
ного и отраженного света.
Светильники прямого света, направляют в нижнюю полу-
сферу не менее 80% всего светового потока. Наиболее распро-
страненные светильники этой группы — «Универсаль», «Глубо-
коизлучатель» (зеркальный, эмалированный), «Широкоизлуча-
тель», «Альфа» (для местного освещения) и др. Эти светильни-
ки широко применяют в производственных зданиях, особенно в
высоких (более 10 м) помещениях.
140
Рис. 8.1. Типы светильников:
и — «Глубоконзлучатель» (для высоких помещений); б — «Универсалы» с рассеивателем
(для невысоких помещений); в — «Люцетта» (для лабораторий и конторских помеще-
ний); г — «Альфа» (для местного освещения); д — фарфоровый полугер.метичный (для
сырых помещений небольшого объема и входов); е — «Шнрокоизлучатель» (для откры-
тых пространств): яс — пылебрызгозащнщеиный СПБ (для сырых и пыльных помещений),
3 — промышленный уплотненный ПУ (для сырых и пыльных помещений); и — СХ (для
химически активной среды)
К, / , (
Светильники рассеянного света направляют в каждую полу-
сферу от 40 до 60% светового потока. Они обеспечивают хоро-
шую равномерность освещения при полном отсутствии теней; их
устанавливают в помещениях со светлыми потолками и стенами
(чертежно-конструкторских, административных, машинописных,
читальных залах и др.). К этому классу светильников относятся
«Шар молочного стекла», «Кольцевые» и др
Светильники отраженного света посылают в верхнюю полу-
сферу не менее 80% всего светового потока, обеспечивают мяг-
кое освещение без резких теней. Их устанавливают в помещени-
ях общественного назначения — музеях, театрах, машинописных
бюро и др. Для освещения производственных помещений све-
тильники этого типа не применяют.
Помимо указанных в химической промышленности широко
применяют светильник «Универсаль» типа УПМ-500; СХ-60;
СХ-200; СХ-500 (для, химически активной окружающей сре-
ды); СПБ (пылсбрызгозащитпые); ПУ-100, ПУ-200 (для сырых
и пыльных помещений).
Взрывозащищенные светильники устанавливают во взрыво-
опасных помещениях. Их выпускают преимущественно в двух
исполнениях: взрывонепроницаемом и повышенной надежности
против взрыва. Обозначение всех типов светильников, исполь-
зуемых во взрывоопасных зонах, дается по старым нормам, так
14!
J
Рис. 8.2. Светильники повышенной надежности против взрыва:
а — типа НОБ-ЗОО: б — НЗБ-150
11
\ I
П
как в каталогах и информациях эта маркировка пока не изме-
нена.
Взрывонепроницаемые светильники типа В4А, В31 надежны
и безопасны в помещениях с наиболее распространенными взры-
воопасными смесями. Эти светильники снабжены жесткой щеле-
вой защитой в местах крепления основных деталей и патроном
для блокировочных контактов, расположенными во взрывоне-
проницаемой полости специальной панели.
Для общего освещения взрывоопасных зон применяют также
светильники типов ВЗГ-ЗОО, ВЗГ-200М, ВЗГ-100, ВЗГ-60, для
местного освещения — светильники типов БП—62В, ПР-60В,
ВЗГ-25 (сетевые), В2А, СЗГ (аккумуляторные).
Светильники повышенной надежности против взрыва, на-
пример типа НОБ-ЗОО, НЗБ-150 (рис. 8.2), дешевле взрывоне-
проницаемых, но по степени безопасности уступают им. Поэто-
му их используют во взрывоопасных зонах не всех классов. По-
вышенная надежность этих светильников достигается механиче-
ской прочностью оболочки, герметичностью исполнения, терми-
ческой стойкостью стеклянного колпака, металлической защит-
ной сеткой и т. п.
Люминесцентные светильники. Для освещения производст-
венных помещений люминесцентными лампами применяют пре-
имущественно многоламповые светильники. Это дает возмож-
242
ность использовать специальные схемы включения для умень-
шения пульсаций светового потока и обеспечить высокий уро-
вень освещенности на рабочих местах.
Для общего освещения производственных помещений с не-
большой запыленностью и нормальной влажностью применяют
светильники прямого света: типа ОДА со сплошным отражате-
лем; типа ОДО — в верхней части отражателя имеются отвер-
стия и световой поток частично излучается в верхнюю полусфе-
ру; типа ОДР и ОДОР — с экранирующей решеткой- Эти све-
тильники (на две и четыре лампы мощностью 30, 40, 80 Вт и
более) можно применять как отдельные источники освещения
или устанавливать в светящие линии.
Светильники рассеянного света типа АОДД различной моди-
фикации применяют для освещения административно-контор-
ских помещений, конструкторских и проектных бюро, лаборато-
рий и т. п.
Пылевлагозащищенный светильник типа ПВЛ-1, ПВЛ-6
(с рассеивателем) на две люминесцентные лампы мощностью
40 Вт каждая предназначен для общего освещения производст-
венных помещений с повышенным содержанием пыли и влаги
(относительная влажность более 75%). Светильник ВОД пред-
назначен для производственных помещений с повышенным со-
держанием пыли, влаги и химически активной средой.
Для освещения взрывоопасных зон применяют люминесцент-
ные светильники взрывозащищепного исполнения. Подвесной
светильник повышенной надежности против взрыва типа
НОГЛ-80 с люминесцентной лампой мощностью 80 Вт можно
использовать для общего освещения взрывоопасных зон клас-
сов B-Ia, В-П, В-I г.
8.5. АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Аварийное освещение предназначено для освещения производ-
ственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно*
должно быть достаточным для безопасного выхода людей из
помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых
пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего осве-
щения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (пара-
ми), длительное расстройство технологического процесса, нару-
шение работы важнейших объектов, таких, как водоснабжение
электростанции, узлы радиопередачи и т. п.
Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при ава-
рийном режиме должна составлять не менее 2 лк внутри зда-
ний и не менее 1 лк на открытых площадках.
Аварийное освещение для эвакуации людей применяют в сле-
дующих случаях:
143-
в производственных помещениях, где постоянно работает
персонал, если при выключении рабочего освещения возникает
опасность травматизма;
в производственных помещениях, где число работающих пре-
вышает 50 чел;
в основных проходах или на лестницах, служащих для эва-
куации людей из производственных и общественных зданий,
в которых находятся более 50 чел.;
в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация
работающих связана с повышенной опасностью травматизма;
в непроизводственных помещениях, в которых одновременно
могут находиться более 100 чел. (аудитория, красные уголки,
залы кино и т. п.).
Аварийное освещение должно создавать освещенность для
эвакуации людей по линиям основных проходов на уровне пола
(на земле) и па ступенях лестниц не менее 0,5 лк (в помеще-
ниях) и 0,2 лк (на открытых площадках).
Светильники аварийного освещения должны быть присоеди-
нены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения; допус-
кается питание от сети рабочего освещения с автоматическим
переключением на независимые источники питания при аварий-
ных ситуациях. Светильники аварийного освещения должны от-
личаться от светильников рабочего освещения типом, размером
или иметь специальные знаки.
Для аварийного освещения разрешается применять как лам-
пы накаливания, так и люминесцентные лампы (последние при
минимальной температуре воздуха не менее 10 °C). Применение
ламп типов ДРЛ, ДРИ и ксеноновых для этих целей запреща-
ется.
ИНЖЕНЕРНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНИКИ
безопасности
глава 9
БЕЗОП АСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Высокая надежность и безопасность химических производств
достигается правильными проектными решениями, разработан-
ными на основе всестороннего глубокого научного исследования
условий безопасного ведения нового технологического про-
цесса.
При этом необходимо учитывать побочные реакции и другие
процессы, которые могут привести к созданию аварийных ситуа-
ций; соблюдение технологического регламента; высокое качест-
во изготовления и монтажа оборудования и технического уровня
эксплуатации, а также выполнение других мероприятий, выте-
кающих из особенностей производства.
9.1. ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Среди большого числа отличающихся по характеру процессов
химической технологии можно выделить группу процессов, ко-
торые при определенных условиях, возникающих вследствие на-
рушения требований регламента, выходят в аварийные режимы
с последствиями различной степени тяжести. Такие процессы
называются потенциально опасными.
Потенциально опасные процессы химической технологии
можно разделить на четыре группы: переработка и получение
токсичных веществ; переработка и получение взрывоопасных
веществ и смесей; процессы, протекающие с большой ско-
ростью; смешанные процессы.
Большая часть потенциально опасных процессов химической
технологии — это смешанные процессы, т. е. такие, которые
можно отнести одновременно к двум или трем указанным груп-
пам. В них присутствуют все или часть видов опасности: отрав-
ление, взрыв, механическое разрушение оборудования и аппара-
туры, выброс реакционной массы, технологический брак.
Классификация потенциально опасных процессов химической
технологии по виду опасности приведена на рис. 9.1.
Причины, приводящие к отклонению от нормального режима
работы и вызывающие аварийную ситуацию очень разнообраз-
ны. Основные причины возникновения аварийной ситуации мож-
но свести к следующим.
10—552
145
Рис. 9.1. Классификация потенциально опасных процессов химической техно-
логии
1. Изменение соотношения подаваемых компонентов (непре-
рывный процесс) или скорости слива одного из компонентов
(полунепрерывный процесс). И в том, и в другом случаях ско-
рость химического превращения веществ растет, что приводит к
увеличению количества выделяемого тепла, подъему температу-
ры, ускорению побочных реакций, интенсивному газовыделению
и пр. Оба отклонения возникают при отказах средств автомати-
зации, оборудования, регламентирующего подачу, или в резуль-
тате ошибок обслуживающего персонала (при ручном управле-
нии).
2. Снижение (или отсутствие) расхода хладагента, подавае-
мого для охлаждения. Это приводит к снижению теплоотбора,
увеличению температуры и т. д. (см. п. 1) и возникает при от-
казе средств автоматизации и технологического оборудования
или в результате ошибок обслуживающего персонала.
3. Отсутствие перемешивания. В этом случае возможно на
копление непрорсагировавших компонентов, что при последую-
щем включении мешалки ведет к интенсивному росту скорости
реакции и, как следствие, к нарушению температурного режи-
ма. Возникает в результате отказа технологического оборудова-
ния (остановка или обрыв лопастей мешалки).
146
4. Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит к
ускорению побочных реакций, нарушению температурного ре-
жима и т. д. Возникает при отказе технологического оборудова-
ния и в результате ошибок обслуживающего персонала.
5. Нарушение состава исходных компонентов, подаваемых в
виде смеси или раствора. Приводит к изменению соотношения
реагирующих веществ, следствием чего возможно увеличение
скорости химического превращения веществ и т. д. (см. п. 1).
Причины этого нарушения — отказы средств автоматизации и
ошибки обслуживающего персонала.
6. Нарушение режима удаления газов или паров Приводит
к увеличению давления и возникает при отказах средств автома-
тизации, технологического оборудования, стоящего на линии
отвода газов или паров из реактора, и при ошибках обслужи-
вающего персонала.
Надежное средство интенсификации и защиты потенциально
опасных процессов — создание автоматических систем защиты.
В практике химических производств применяются и технологи-
ческие методы снижения опасности.
Наиболее распространенный метод снижения опасности —
установление так называемого безопасного регламента, на-
столько безопасного, что даже при резких возмущениях процес-
са его опасные параметры не могут приблизиться к границе
устойчивости. Естественно, что при этом процесс ведется экс-
тенсивно и скрытые в нем потенциальные возможности повыше-
ния эффективности производства не используются. Снижения
скорости протекания процесса можно достичь уменьшением ско-
рости подачи исходных компонентов; варьированием темпера-
турного режима; применением специальных разбавителей.
Второй технологический метод снижения опасности — заме-
на периодического или полунепрерывного технологического про-
цесса непрерывным. Снижение опасности при переходе на не-
прерывное производство достигается обычно следующими об-
стоятельствами:
1. Объем реактора непрерывного действия, как правило, на
несколько порядков меньше объема реактора периодического-
действия при той же производительности продукта. Вследствие
этого при переходе на непрерывный процесс резко снижается
общий объем реакционной массы, находящейся в производст-
венном помещении (в цехе, на участке). Таким образом умень-
шаются возможные последствия аварии, однако проблематич-
ность возникновения самой аварии не устраняется.
2. Параметры, характеризующие течение процесса (давление»,
температура и т. п.) в непрерывном варианте должны поддер-
живаться постоянными, и это существенно облегчает автомати-
зацию технологического процесса.
Ю*
147
В автоматизированном технологическом процессе, снабжен-
ном надежной автоматической системой защиты, аварийные си-
туации могут возникать только в результате отказов техноло-
гического оборудования или системы регулирования.
Все технологические методы обеспечивают снижение опасно-
сти, но не устраняют ее; полная гарантия безопасности ведения
потенциально опасного технологического процесса обеспечива-
ется только использованием высоконадежной системы защиты.
9.2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ
Безопасность производственных процессов обеспечивается*: вы-
бором технологического процесса, а также приемов, режимов
работы и порядка обслуживания производственного оборудова-
ния; выбором производственных помещений и площадок; выбо-
ром исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов, а так-
же способов их хранения и транспортирования (в том числе
готовой продукции и отходов производства); выбором производ-
ственного оборудования и его размещения; распределением
функций между человеком и оборудованием в целях ограниче-
ния тяжести труда.
Большое значение для обеспечения безопасности имеет про-
фессиональный отбор и обучение работающих безопасным при-
емам труда, правильное применение ими средств защиты.
Производственные процессы не должны представлять опас-
ности для окружающей среды, должны быть пожаро- и взрыво-
безопасными.
Все эти требования к производственным процессам заклады-
ваются при их проектировании и реализуются при организации
и проведении технологических процессов. При этом они должны
предусматривать следующее:
устранение непосредственного контакта работающих с ис-
ходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой
продукцией и отходами производства, оказывающими вредное
действие;
замену технологических процессов и операций, связанных с
возникновениехМ опасных и вредных производственных факторов,
процессами и операциями, при которых указанные факторы от-
сутствуют или обладают меньшей интенсивностью;
замену вредных и пожароопасных веществ на менее вредные
и опасные;
комплексную механизацию, автоматизацию, применение дис-
танционного управления технологическими процессами и опера-
* ГОСТ 12.3.002—75. ССБТ. «Процессы производственные. Общие требо-
вания безопасности>.
148
циями при наличии опасных и вредных производственных фак-
торов;
герметизацию оборудования;
применение систем контроля и управления технологическим
процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное
отключение производственного оборудования;
своевременное получение информации о возникновении опас-
ных и вредных производственных факторов;
своевременное удаление и обезвреживание отходов произ-
водства, являющихся источниками опасных и вредных произ-
водственных факторов;
применение средств коллективной защиты работающих;
рациональную организацию труда и отдыха с целью профи-
лактики монотонности и гиподинамии, а также ограничения тя-
жести труда.
Требования безопасности к технологическому процессу
включают в нормативно-техническую и технологическую доку-
ментацию.
Рассмотрим основные требования безопасности к технологи-
ческим процессам.
Устранение непосредственного контакта работающих с вред-
ными веществами. В химической промышленности большинство
технологических процессов исключает непосредственный контакт
работающих с перерабатываемыми материалами. Обеспечение
этого требования безопасности достигается ведением технологи-
ческих процессов в герметически закрытой аппаратуре, отделе-
нием работающих от вредных веществ, капсуляцией оборудова-
ния, выделяющего в воздух рабочей зоны вредные вещества.
Устранение непосредственного контакта работающих с вред-
ными веществами при ведении технологических процессов до-
стигается также при дистанционном управлении процессами,
применении средств механизации на стадиях загрузки, выгрузки
и транспортирования исходных материалов, промежуточных про-
дуктов и готовой продукции.
Замена опасных и вредных технологических операций на ме-
нее опасные. Для повышения безопасности предусматривается
замена наиболее опасных операций менее опасными. Безопас-
ность операций транспортирования вредных и пожароопасных
веществ можно повысить, переведя твердые вещества (аммиач-
ную селитру, серу, едкий натр и др.) в растворы, суспензии, рас-
плавы для передачи их с одной технологической операции на
Другую по трубопроводам.
Безопасность производственных процессов существенно по-
вышается при изменении технологических приемов работы: при
замене сухого размола твердых веществ мокрым; при транспор-
тировании сыпучих продуктов пневмотранспортом; при измене-
нии агрегатного состояния перерабатываемых продуктов (вме-
149-
сто сухих токсичных веществ использовать их растворы или в
виде пасты).
Замена вредных и пожароопасных веществ на менее вредные
и опасные.
При проектировании новых технологических процессов долж-
но быть предусмотрено исключение из них высокотоксичных со-
единений или замена их менее токсичными продуктами.
Для анилинокрасочпой промышленности, например, харак-
терно исследование синтезируемых красителей и промежуточных
продуктов (уже на стадии лабораторных испытаний) на канце-
рогенность.
При наличии таких свойств независимо от качества синтези-
рованных соединений дальнейшая разработка их прекращается,
в промышленное производство они не допускаются.
Для снижения пожаровзрывоопасности веществ, обращаю-
щихся в производстве, вводятся различные инертные добавки и
флегматизирующие вещества (см. гл. 20).
Механизация, автоматизация и дистанционное управление
технологическими процессами. Это требование обеспечения
безопасности технологических процессов играет большую роль
в коренном улучшении условий труда работающих па химиче-
ских предприятиях.
Механизация технологических процессов позволяет заменить
операции, выполняемые вручную, машинами и механизмами,
тем самым уменьшая опасности, связанные с ними. Механиза-
ция вредных и опасных технологических процессов освобождает
рабочего от выполнения тяжелых, утомительных и монотонных
операций, уменьшает время контакта с вредными и опасными
веществами.
Наиболее перспективна в химической промышленности ме-
ханизация таких операций, как загрузки в аппараты и машины
и выгрузка из них сырья и готовой продукции; удаление и
транспортирование отходов; затаривание и складирование; от-
бор проб и проведение различных замеров в аппаратах и ем-
костях.
Автоматизация технологических процессов — более высокая
ступень обеспечения безопасных условий труда па производ-
стве.
Автоматизация производственных процессов, являясь одним
из самых прогрессивных направлений новой техники, имеет не
только большое экологическое и социальное значение, но и иг-
рает существенную роль в обеспечении безопасности технологи-
ческих процессов. В автоматизированном производстве значи-
тельно уменьшается количество выделяющихся в воздух про-
изводственного помещения вредных и пожароопасных паров>
газов и пылей.
Автоматизация дает возможность управлять также такими
150
технологическими процессами, которые вследствие их вредно-
сти, опасности или недоступности исключают непосредственное
обслуживание человеком.
Для автоматизации производственных процессов используют
средства автоматического контроля и сигнализации, защиты и
блокировки, управления и регулирования (см. 9.2).
Дистанционное управление не только облегчает труд челове-
ка, но и выводит его из опасной зоны, если эта зона не может
быть изолирована. В химической промышленности наиболее
широко применяется пять систем дистанционного управления:
механическое, пневматическое, гидравлическое, электрическое и
комбинированное.
Герметизация оборудования.
Герметизация оборудования — одно из основных условий
обеспечения безопасности технологических процессов. Особое
значение она имеет при переработке токсичных и пожаро- и
взрывоопасных сред, так как их утечка в окружающую среду
может привести к профессиональным отравлениям, пожарам и
взрывам.
Наиболее частыми причинами нарушения герметичности яв-
ляются неплотности в соединениях деталей оборудования.
Устранение или уменьшение степени неплотности достигается
применением уплотнителей.
Выбор тех или иных видов уплотнений определяется требуе-
мой степенью герметизации и условиями эксплуатации оборудо-
вания, в том числе давлением среды, температурным режимом,
скоростями движения и др.
9.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА
Для современного уровня развития химической промышленности
характерна комплексная автоматизация производства и центра-
лизация управления, так как большая часть технологических
процессов потенциально опасна.
Роль автоматизации в обеспечении безопасности технологи-
ческих процессов. Автоматизация производственных процессов —
это автоматические контроль и сигнализация, управление, регу-
лирование, защита и блокировка.
Известно, что значительные отклонения от заданных техно-
логических параметров—температуры, давления и уровня про-
дукта в аппарате, концентрации и процентного соотношения
реагирующих веществ, очередности или времени загрузки реа-
гентов— могут привести к крупным авариям, пожарам и
взрывам.
Например, безопасность процессов нитрования, хлорирова-
ния, сульфирования, окисления органических веществ зависит
151
1
от правильйЪго дозирования реагирующих веществ, непрерывно-
го перемешивания и поддержания заданной температуры.
Неравномерность загрузки, недостаточное перемешивание и
охлаждение неизбежно приводят к появлению местных зон с
высокой концентрацией и температурой, что сопровождается
бурным окислением сырья, выделением значительного количест-
ва побочных газообразных продуктов и может привести к взры-
вам Для многих отраслей промышленности характерно тепловое
проявление химических реакций при процессах, т. е. выделение
значительного количества тепла. К таким процессам относятся
адсорбция, растворение, нитрование, галогенирование, алкилиро-
вание, щелочное плавление, сульфирование, полимеризация,
окисление и т. п.
Многие реакции указанных процессов, сопровождаемых зна-
чительными тепловыми эффектами, при недостаточном отводе
тепла из зоны реакции могут заканчиваться пожаром или взры-
вом, так как реагирующие и получающиеся вещества в боль-
шинстве случаев легковоспламеняющиеся горючие жидкости или
газы, или вещества, бурно взаимодействующие при повышенных
температурах.
Кроме того, скорость возникновения и распространения ава-
рийного состояния во многих технологических, особенно химиче-
ских процессах такова, что только специальные автоматические
устройства и приборы могут надежно защитить их и своевре-
менно локализовать возможную аварию, взрыв или пожар.
Автоматический контроль предельных значений технологиче-
ских параметров, сигнализация, защита, управление различны
ми процессами и их регулирование обеспечивают надежную и
безопасную эксплуатацию установок, дают возможность исклю-
чить или своевременно предупредить перегрев или прогар аппа-
ратов, их разрыв при избыточных давлениях, утечку продукта,
образование взрывоопасных концентраций в аппаратах и поме-
щениях, разложение веществ со взрывом или образованием по-
жароопасных побочных продуктов и самовозгорающихся соеди-
нений и т. п.
Приборы автоматического контроля регистрируют парамет-
ры технологического процесса и подают сигнал о их нарушени-
ях. Это дает возможность обслуживающему персоналу своевре-
менно принять необходимые меры и ввести процесс в безопас-
ный режим. На химических предприятиях широко применяют
три вида технологической сигнализации; контрольную, предупре-
дительную и аварийную.
Контрольную сигнализацию применяют для автоматического
извещения о работе и останове отдельных механизмов и машин,
о положении запорных органов па коммуникациях.
Предупредительную сигнализацию применяют для автомати-
ческого извещения обслуживающего персонала о возникновении
152
опасных изменений технологического режима, т. е. о достижении
крайних, предельных значений технологических параметров,
дальнейшее отклонение которых может привести к аварии, по-
жарам и взрывам. К этому виду сигнализации относится и пре-
дупредительная сигнализация о появлении в атмосфере произ-
водственных помещении взрывоопасных и токсичных паров и
газов. Устройства предупредительной сигнализации бывают са-
мостоятельно действующими или связанными с приборами ав-
томатического контроля, защиты, управления и регулирования.
Аварийная сигнализация служит для извещения обслужи-
вающего персонала об аварийном отключении оборудования.
Устройства аварийной сигнализации обычно связаны с системой
защиты и блокировки. К аварийной сигнализации относится и
специальная автоматическая пожарная сигнализация.
Приборы автоматической защиты не только сигнализируют
об опасностях, связанных с отклонением от нормального хода
рабочего процесса, но и при достижении предельных значений
тех или иных параметров частично или полностью останавлива-
ют процесс, прекращают подачу сырья или теплоносителя,
стравливают избыток паров и газов в атмосферу, открывают
спускные устройства для отвода продукта или обеспечивают
другие меры ликвидации опасности возникновения пожара,
взрыва и аварии. Таким образом, эти приборы, хотя и не регу-
лируют технологический процесс, но как бы вмешиваются в него
при критическом значении параметров без участия человека.
Приборы автоматической защиты часто объединяют с устройст-
вами автоматической сигнализации предельных, критических
значений технологических параметров. Эти приборы широко
используют для защиты электрических машин и сетей от послед-
ствий коротких замыканий и перегрузок, предотвращения пере-
грева и повышения давления компрессорных установок, для
предотвращения переполнения горючими жидкостями техноло-
гических аппаратов и образования взрывчатых концентраций в
аппаратах и помещениях; для локализации развития пожара по
вентиляционным и технологическим коммуникациям, автомати-
ческого тушения пожаров и т. п.
Автоматическая блокировка относится к особому виду авто-
матической защиты, она служит для предупреждения возмож-
ности неправильных или несвоевременных включений и отклю-
чений машин и аппаратов, в результате которых могут произой-
ти аварии, пожары и взрывы.
Автоматическая блокировка нашла широкое применение для
предупреждения образования взрывоопасных концентраций в
технологических установках, в производственных помещениях,
в которых выделяются вредные и взрывоопасные пары и газы
(блокировка газоанализаторов с вентиляционными установка-
ми) и т. п.
153
Блокировку применяют как при ручном, так и при автомата
ческом управлении, блокируя действия исполнительных орга-
нов, обеспечивающих включение последующих операций только,
после завершения предыдущих.
Автоматическое управление обеспечивает включение аппара-
тов или агрегатов, их остановку, торможение, реверсирование и
строгое соблюдение последовательности операций по заранее
заданной программе. Роль человека при этом заключается толь-
ко в посылке начального (пускового) импульса.
Автоматическое управление чаще всего бывает дистанцион-
ным, оно обеспечивает согласованную и надежную работу обо-
рудования, требуемые условия безопасности, а также исключа-
ет пожарную опасность.
Приборы автоматического регулирования обеспечивают под-
держание без участия человека заданных параметров техноло-
гических процессов, не допускают их отклонения в ту или иную-
сторону от заранее установленного безопасного значения и тем
самым исключают возможность возникновения пожаров и
взрывов.
В тех случаях, когда заданное значение регулируемой ве-
личины изменяется во времени по известному заранее закону,
применяют программное регулирование.
Предупреждение аварий средствами автоматического конт-
роля, защиты и блокировки. Основными элементами любых,
наиболее сложных схем автоматического контроля (рис. 9.2, а)
являются: чувствительные воспринимающие элементы (датчи-
ки), линия связи (капилляр, электропровод), контрольно-изме-
рительное (воспроизводящее) устройство, сигнальное контакт-
ное устройство и сигнальные лампы, звонки, сирены. Чувстви-
тельный- элемент устанавливают в аппарате или любой контро-
лируемой зоне.
Датчик 1 (чувствительный элемент) воспринимает измене-
ния температуры, давления, уровня или другой контролируемой
величины и по линии связи 2 передает соответствующие импуль-
сы контрольно-измерительному устройству 3, которое фиксирует
(показывает, записывает) эти изменения. Шкалу измерительно-
го устройства градуируют в тех величинах, которые контроли-
руются.
Если приборы снабжены сигнальными устройствами 4, то
при крайних критических значениях параметров сигнальные уст-
ройства замыкают сигнальные сети и включают лампы, звонки,
сирены 5.
Основные элементы схем автоматической защиты (рис. 9.2, б)
чувствительные элементы (датчики), линии связи, измеритель-
ное и сигнальное устройство или преобразователь энергии, сиг-
нальные лампы, исполнительные органы, запорные, отсекающие
или стравливающие органы.
154
Рис. 9.2. Основные элементы схем автоматики:
а — контроля; б — защиты; в — блокировки; 1 — датчики; 2 — линия связи; 3 — контроль-
но-измерительное устройство; 4—сигнальное контактное устройство; 5 — сигнальные лам-
пы, звонки, сирены; 6 — исполнительные органы; 7 — запорные, отсекающие или страв-
ливающие органы 8 — преобразователь энергии; 9 — аппарат
При этой схеме в случае предельного отклонения в защищае-
мом аппарате какого-то параметра чувствительный элемент
передает соответствующий импульс (пневматический, механиче-
ский, электрический) измерительному устройству «?, сигнально-
му устройству 4 или преобразователю энергии 8 (преобразова-
тель электрической энергии в пневматическую или пневматиче-
ской в электрическую).
Измерительное устройство фиксирует величину параметра,
сигнальное устройство обеспечивает подачу светового или зву-
кового сигнала 5 и включение электрических сетей исполни-
тельных органов 6. Исполнительные органы вызывают соответ-
ствующее перемещение запорных, отсекающих или стравливаю-
щих органов 7. Таким образом схема защиты обеспечивает пре-
кращение подачи продукта или теплоносителя в аппарат 9,
стравливание или аварийный слив продукта через стравливаю-
щие органы 7.
Такая защита особенно характерна для химических пред-
приятий (процессы нитрования, галогенирования, сульфирования,
Полимеризации, окисления и т. п.).
155
Основные элементы схем автоматической блокировки те хе
что и в схемах защиты, но отличие состоит в характере их взаи-
модействия.
Например по одной из таких схем (рис. 9.2, в) специальное
устройство 8 блокирует действия двух исполнительных орга-
нов 6, что обеспечивает включение последующей операции толь-
ко после завершения предыдущей. Если регулирующий прибор 3
через сигнальное устройство 4У исполнительный орган 6 и регу-
лирующий орган 7 включил систему охлаждения и через неко-
торое время дал команду на проведение следующей операции,
например, подач)7 какого-то сырья, но реакционная смесь еще не
охладилась, то блокирующее устройство 8 не пропустит импульс
на второй исполнительный орган 6 и регулирующий орган 7 не
откроется, а следовательно, подачи сырья не произойдет.
Схемы блокировки, как правило, индивидуальны и мало по-
хожи одна на другую, но сущность их действия аналогична во
всех случаях.
Обеспечение надежности систем автоматики. Для повыше-
ния безопасности ведения некоторых технологических процес-
сов в случае выхода из строя какого-либо элемента системы ав-
томатики или отклонения параметра на опасную величину, в си-
стеме регулирования процесса следует предусматривать:
независимые, но параллельно работающие системы регули-
рования и защитных блокировок;
схемы блокировок, предотвращающих пуск установки до на-
жатия кнопки. Такие схемы исключают возможность аварий на
производстве в результате самовольных выключений блокиро-
вок персоналом;
автоматическое управление, в котором предусмотрено после
довательное срабатывание защитных блокировок для остановки
опасных производств с многостадийными технологическими про-
цессами;
срабатывание системы защиты при поступлении сигнала от
одного из датчиков взаимозависимых параметров, например,
давление и расход потока, соотношение и температура процесса,
температура и давление в аппарате;
установка нескольких параллельно работающих датчиков на
каждый наиболее важный технологический параметр для сокра-
щения случаев отказа, а также ложного срабатывания системы
защиты при возникновении неисправности самого датчика. При
установке двух датчиков защита осуществляется при поступле-
нии сигнала от одного из двух или от обоих датчиков, а при ус-
тановке трех — при поступлении сигнала не менее чем от двУх
датчиков.
Выбор числа датчиков и схемы работы защитных устройств
зависит от особенностей данного процесса.
J56
q4 технологический регламент —основа
БЕЗОПАСНОСТИ технологического процесса
Технологический регламент — основной технический документ,
определяющий режим и порядок проведения операций техноло-
гического процесса. Безусловное соблюдение всех требований
технологического регламента обязательно и обеспечивает над-
лежащее качество выпускаемой продукции, рациональное и эко-
номичное ведение производственного процесса, сохранность обо-
рудования и безопасность работы.
Все технологические регламенты составляются по правилам
и формам, предусмотренным «Положением о технологических
регламентах производства продукции предприятиями (органи-
зациями) Министерства химической промышленности СССР»*.
Технологические регламенты утверждают руководители пред-
приятия или вышестоящей организации. Руководитель пред-
приятия обязан обеспечить точное соблюдение утвержденного
технологического регламента с максимальным использованием
современных средств технического контроля и автоматического
регулирования процесса. Он несет полную ответственность за
соответствие регламента требованиям, предъявляемым к про-
дукции.
Лица, виновные в нарушении действующего технологического
регламента, привлекаются к строгой дисциплинарной ответст-
венности, если последствия этого нарушения не требуют приме-
нения к ним иного наказания в соответствии с действующим
законодательством.
Каждый технологический регламент состоит из следующих
разделов:
общая характеристика производства;
характеристика изготовляемой продукции;
характеристика исходного сырья, материалов и полупродук-
тов;
описание технологического процесса;
нормы технологического режима;
возможные неполадки, их причины и способы устранения;
ежегодные нормы расхода сырья и эпергоресурсов;
контроль производства;
основные правила безопасности ведения процесса;
отходы производства, сточные воды и выбросы в атмосферу;
перечень обязательных инструкций;
материальный баланс;
технологическая схема производства;
спецификация основного технологического оборудования.
Основа обеспечения безопасности технологического процесса
Сложена в ряде разделов регламента.
Утверждено МХП СССР в 1969 г.
157
Характеристика изготовляемой продукции. В этом раздел^
приводятся основные физико-химические свойства, горючесть
токсические характеристики, растворимость, температуры кипе-
ния, воспламенения, взрыва, пределы взрываемости, электро-
проводность и другие данные о продукции.
Характеристика исходного сырья, материалов и полупродук-
тов. Раздел строится в виде таблицы, в которую включены так-
же показатели пожаро- и взрывоопасности и токсичности ве-
ществ.
Нормы технологического режима. Для каждой стадии и каж-
дого потока реагентов непрерывных процессов указываются ско-
рость подачи реагентов, температура, давление и другие пара-
метры. Для каждой операции периодических процессов — ее про-
должительность, температура, давление, количество загружае-
мых реагентов и другие показатели.
Все показатели указываются с возможными допусками или
интервалами.
Нарушение параметров технологического режима — одна из
основных причин аварийных ситуаций на химических предприя-
тиях.
Возможные неполадки, их причины и способы устранения.
В данный раздел включаются основные возможные неполадки
в технологическом процессе: отклонения от норм технологиче-
ского режима по давлению, температуре, скорости подачи реа-
гентов, скорости выхода продукции, местные перегревы, отклю-
чение особо важных приборов контроля и т. п.; приводятся ос-
новные возможные причины неполадок и указываются действия
персонала,' необходимые для их устранения, вплоть до отключе-
ния оборудования..
Особо выделяются неполадки, грозящие авариями; при этом
четко оговариваются действия персонала.
Контроль производства. Проводится по стадиям процесса,
в местах отбора проб или измерения параметра. Указываются
параметры, подлежащие контролю, частота и способ контроля,
ответственные за контроль. В случае применения опасных, по-
жаро- и взрывоопасных видов сырья и материалов, а также в
случае получения конечной продукции с такими же свойствами,
предусматривается систематический санитарный контроль воз-
духа.
В разделе приводится также полный перечень систем сиг
нализации и блокировки, автоматического регулирования, ДиС'
танционпого управления технологическим процессом или отдель-
ными агрегатами, указываются точки расположения и целевое
назначение этих систем.
Основные правила безопасного ведения процесса. Раздел
держит описание обязательных условий ведения процесса,
ключающих возможность возникновения взрывов, пожаров,
со*
ИС-
от-
158
равлений, ожогов и прочего, а также правила обращения с
опасными веществами в конкретных условиях данного произ-
водства. В нем указывается, к каким последствиям могут при-
вести нарушения обязательных условий ведения процесса.
В этом разделе приводятся также:
основные правила первого пуска производства, правила при-
емки и пуска оборудования в эксплуатацию после его остановки
и ремонта;
основные правила сдачи оборудования в ремонт, подготовки
и проведения ремонтов оборудования и коммуникаций;
основные признаки аварийного состояния производства и
меры для его устранения;
основные правила аварийной остановки производства;
категорийпость производства;
класс помещений по ПУЭ;
основные правила приемки, складирования, хранения, пере-
возки сырья, материалов, полупродуктов и готовой продукции.
Перечень показателей, рассмотренных в разделах технологи-
ческого регламента, содержит в себе все основные требования
безопасности, предъявляемые к технологическому процессу.
9.5. ПЛАНЫ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ
Неисправности, несчастные случаи и аварии чаще всего проис-
ходят при пуске или остановке производства, при управлении
технологическими процессами вручную в случае выхода из строя
автоматических средств регулирования и управления.
Планы ликвидации аварий разрабатываются* на предприя-
тиях химической промышленности для каждого газо-, взрыво-
и пожароопасного производства, цеха, отделения, установки,
а при необходимости — и для всего предприятия. Оперативной
частью плана предусматриваются возможные аварии и другие
Условия данного производства, опасные для жизни людей, а так-
же мероприятия, направленные на спасение людей, ликвидацию
аварий в начальной стадии их возникновения и после ликвида-
ции аварий. Кроме того, этот документ определяет действия
ИТР и рабочих при возникновении аварий, а также действия
газоспасательного подразделения (добровольной газоспасатель-
ной дружины) и пожарной части (добровольной пожарной дру-
жины) в начальной стадии аварии.
Планы ликвидации возможных аварий разрабатываются в
соответствии с фактическим положением в подразделении. Тех-
нические и материальные средства для осуществления меро-
приятий по спасению людей и ликвидации аварий предусмат-
I * Инструкция по составлению планов ликвидации аварий. (Утверждена
°Ртехнадзором СССР 28 ноября 1967 г.)
159
риваются планом в необходимом количестве и содержатся всег-
да в исправном состоянии. Ответственность за своевременное ц
правильное составление планов ликвидации аварий и соответ-
ствие их действительному положению в подразделении нес\т
руководитель этого подразделения и главный инженер пред-
приятия.
При составлении планов ликвидации аварий учитываются
возможные нарушения нормальных режимов работы: отключе-
ние электроэнергии; прекращение работы вентиляции и выклю-
чение освещения; прекращение подачи сырья, топлива, газа,
воды, пара; нарушение технологического процесса или режима
работы аппаратов, коммуникаций; загорания, вызванные грозо-
выми разрядами, вторичным проявлением молнии и др. Кроме
того, на предприятиях химической промышленности особую
опасность представляют аварии, связанные с прорывом газов и
легковоспламеняющихся жидкостей, выбросом реакционной мас-
сы, термическим разложением химических продуктов и др.
Оперативная часть плана ликвидации возможных аварий
предусматривает также способы оповещения об аварии, пути
выхода людей из опасных мест, включение аварийной вытяжной
вентиляции. Здесь же устанавливается порядок выключения
электроэнергии, остановки аппаратов, перекрытия коммуника-
ций и другие меры, необходимые для спасения людей и предот-
вращения осложнения аварий.
Пути выхода людей из здания указываются от каждого рабо-
чего места и для каждого случая аварий. В каждом случае
предусматривается возможность и необходимость пользования
индивидуальными газозащитными приборами.
При любом виде аварии немедленно вызывается газоспаса-
тельная служба и пожарная часть для оказания помощи людям
^и в ликвидации аварии.
В качестве приложений план ликвидации аварий содержит
план помещения цеха с расположением основного оборудования
и вентиляции, щитов со средствами пожаротушения, мест распо-
ложения пожарных извещателей и телефонов, схему расположе-
ния основных коммуникаций цеха, а также трубопроводов, за-
движек и пусковых устройств, стационарных средств пожароту-
шения, инструкции по аварийной остановке производств, агрега-
тов, установок и др., список газо-, взрыво- и пожароопасных
мест и работ технологического, ремонтного и восстановительно-
го характера с указанием степени опасности и другую необхо-
димую документацию.
По планам, ликвидации возможных аварий на предприятиях
систематически проводятся учебные тревоги для проверки пра'
вильности этих планов, тренировки персонала, отработка взаИ'
модействия работников производства с газоспасательной и
жарной службами, а также для проверки готовности персон^3
160
предприятий и газоспасательной службы к спасению людей и
ликвидации аварий в момент их возникновения, обеспеченно-
сти производств газозащитными средствами и средствами для
ликвидации аварий.
Учебные тревоги проводятся в каждом газо- или взрывоопас-
ном производстве не реже одного-двух раз в год в разные перио-
ды года и объявляются в разное время суток и смены.
План ликвидации аварий изучает весь персонал и рабочие
цеха, а также работники газоспасательной станции и пожарной
части. Ознакомление с планами оформляется под расписку.
Лица, не знающие плана ликвидации аварий в части, относя-
щейся к местам их работы, к работе не допускаются.
9.6. ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
БЕЗОПАСНОСТИ
Безопасность технологических процессов достигается примене-
нием наряду с другими .мерами инженерно-технических средств
безопасности.
К основным инженерно-техническим средствам безопасности
относятся: оградительные и предохранительные устройства; сиг-
нализация безопасности; разрывы и габариты безопасности
и др.
Оградительные устройства применяются для изоляции дви-
жущихся частей машин и механизмов, находящихся под напря-
жением токоведущих частей оборудования, зон и участков, где
есть постоянная опасность вредного воздействия па человека
температур, излучений и т. п. Ограждаются канавы, ямы, ко-
лодцы, люки, различные проемы, рабочие места, расположен-
ные на высоте.
Ограждения бывают временными, переносными для обозна-
чения опасности в связи с проведением каких-либо работ (ре-
монт дороги, проведение работы в колодцах и т. п.), неподвиж-
ными, которые снимаются только во время ремонта или наладки
(ограждения шнеков, шкивов, ремней) и периодически откры-
вающимися в процессе работы.
Съемные и открывающиеся ограждения обязательно должны
быть сблокированы с пусковыми устройствами оборудования.
Предохранительные устройства служат для предупреждения
аварий и выхода из строя отдельных частей технологического
оборудования. Они автоматически срабатывают, когда возника-
ет такая угроза, и отключают оборудование или его узел. Так,
Для защиты электроустановок от перегрузок применяют плавкие
предохранители; для предупреждения взрывов сосудов, работаю-
щих под давлением, — предохранительные клапаны.
Для ограничения движения машин и механизмов (например,
х°Да крана, подъема груза) применяют различные упоры и огра-
ничители, для предохранения ацетиленового генератора от воз-
можного взрыва — водяной затвор. Применяются также различ-
ные блокировки: механические (например, механизма открыва-
ния лифта), электрические (фотоэлементы), комбинированные
(разрыв электрической цепи при отодвигании подвижных огра-
дительных устройств и т. п.).
Широкое применение нашла бирочная система. Смысл ее за-
ключается в том, что без определенной бирки (пластинки с шиф-
ром агрегата или механизма) никто не имеет права включать
в работу агрегат или машину. Если в процессе работы обнару-
жится отсутствие бирки, механизмы должны быть остановлены
и обесточены. В получении и сдаче бирки персонал каждую сме-
ну расписывается в специальном журнале.
Сигнализация безопасности — средство предупреждения и
возможной опасности. Сигнализация безопасности сама по себе
не устраняет возможные последствия, поэтому здесь очень ва-
жен фактор обученности и сознательные действия работающих.
К сигнализации безопасности относятся световые, звуковые
и цветовые сигналы, знаковая сигнализация и различные ука-
затели (температуры, давления, уровня жидкости и т. п.).
Световая сигнализация чаще всего встречается на внутриза-
водском железнодорожном транспорте, при пересечениях на тер-
ритории предприятия пешеходных и автомобильных дорог. Све-
товые табло применяются также для предупреждения о выезде
из цеха (склада) автомобиля, электрокара, чтобы предотвратить
их столкновение с проходящим транспортом и наезда на людей.
Звуковые сигналы часто используют для сигнализации о до-
стижении каких-либо предельных параметров (температуры,
давления и т. п). Звуковые сигналы можно сочетать со свето-
выми.
Приборы-указатели сигнализируют о приближающейся опас-
ности (манометр с красной чертой на шкале, водомерные стекла
с отметкой уровня воды и т. п.).
Однако самым эффективным будет действие сигнализации
безопасности в сочетании с предохранительными устройствами.
Знаковая сигнализация применяется для предупреждения о
возможной опасности и передачи какой-либо информации на
расстоянии.
Сигнальные цвета и знаки безопасности предназначены для
привлечения внимания работающих к непосредственной опасно-
сти, предупреждения о возможной опасности, предписания и раз-
решения определенных действий с целью обеспечения безопас-
ности, а также для необходимой информации.
Знаки безопасности устанавливаются в местах, пребывание
в которых связано с возможной опасностью для работающих,
а также на производственном оборудовании, являющемся источ
ком такой опасности.
162
ГОСТ 12.4.026—76* устанавливает четыре сигнальных цвета:
красный, желтый, зеленый и синий.
Красный сигнальный цвет (запрещение, непосредственная опасность,
средство пожаротушения) применяется для запрещающих знаков; надписей
и символов на знаках пожарной безопасности; обозначения отключающих
устройств механизмов и машин, в том числе аварийных; внутренних по-
верхностей открывающихся кожухов, ограждающих движущиеся элементы
механизмов и машин, и их крышек; рукояток кранов аварийного сброса
давления, корпусов масляных выключателей, находящихся в рабочем состоя-
нии под напряжением; обозначения пожарной техники и инвентаря; сигналь-
ных ламп, извещающих о нарушении условий безопасности, окантовки щи-
тов для крепления пожарного инструмента и огнетушителей.
Желтый сигнальный цвет применяется для предупреждающих знаков;
элементов строительных конструкций, которые могут явиться причиной полу-
чения травм работающими; элементов производственного оборудования, не-
осторожное обращение с которыми представляет опасность для работающих;
элементов внутрицехового и межцехового транспорта, подъемно-транспорт-
ного оборудования и т. п.; постоянных и временных ограждений, устанав-
ливаемых на границах опасных зон; подвижных монтажных устройств и эле-
ментов грузозахватных приспособлений; емкостей, содержащих вещества
с опасными и вредными свойствами; границ подходов к эвакуационным и
запасным выходам.
Зеленый сигнальный цвет применяется для предписывающих знаков; две-
рей и световых табло эвакуационных или запасных выходов; сигнальных
ламп.
Синий сигнальный цвет применяется для указательных знаков
Знаки безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026—76 под-
разделяются на четыре группы: запрещающие, предупреждаю-
щие, предписывающие, указательные.
Запрещающие знаки (круг красного цвета с белым полем внутри, белой
по контуру знака каймой и символическим изображением черного цвета на
внутреннем белом поле, перечеркнутым наклонной полосой красного цвета
под углом 45° слева сверху направо вниз), предназначены для запрещения
определенных действий
Предупреждающие знаки (равносторонний треугольник со скругленны-
ми углами желтого цвета, обращенный вершиной вверх, с каймой черного
цвета и символическим изображением черного цвета) предназначены для
предупреждения работающих о возможной опасности.
Следует иметь в виду, что промышленные взрывчатые вещества марки-
руются по ГОСТ 14839.20—72. а радиоактивные вещества — по
ГОСТ 16327—77.
Предписывающие знаки (квадрат зеленого цвета с белой каймой по
контуру и белым полем квадратной формы внутри него, на котором на-
несено символическое изображение или поясняющая надпись черного цвета)
предназначены для разрешения определенных действий работающих только
при выполнении конкретных требований безопасности труда (обязательное
применение средств защиты работающих, принятие мер, обеспечивающих
безопасность труда), требований пожарной безопасности и для указания
путей эвакуации.
Указательные знаки (синий прямоугольник, окантованный белой каймой
по контуру, с белым полем квадратной формы внутри, на котором нанесено
символическое изображение или поясняющая надпись черного цвета, за ис-
* ГОСТ 12.4.026—76. ССБТ. «Цвета сигнальные и знаки безопасности».
П* 163
ключением символов и поясняющих надписей пожарной безопасности, кото-
рые выполняются красным цветом (предназначены для указания местонахож
дения различных объектов и устройств, пунктов медицинской помощи, питье-
вых пунктов, пожарных постов, гидрантов, пожарных кранов, огнетушите-
лей, пунктов извещения о пожаре, складов, мастерских.
Разрывы и габариты безопасности. Под ними понимают то
минимальное расстояние межд} объектами, которое необходимо
для безопасной работы в этой зоне. Разрывы и габариты
безопасности нормируются ГОСТами, правилами техники
безопасности и пожарной безопасности и другими документами.
Разрывы соблюдаются в целях пожарной безопасности (раз-
рывы между зданиями, складами и складируемыми материала-
ми), для безопасности автомобильного, железнодорожного дви-
жения. Нормируется ширина проездов на территории предприя-
тия и в производственных цехах. Для безопасности и удобства
обслуживания технологического оборудования нормируются раз-
рывы между наиболее выступающими частями производственно-
го оборудования и элементами здания (колоннами, стенами и
т. д.).
Нормируется ширина магистральных проездов в цехах: для
проезда электрокара (в зависимости от его грузоподъемности) —
от 3,0 до 4,0 м; электропогрузчика (с постоянными вилами
3,5—5,0 м; грузовой автомашины — 4,5—5,5 м.
Для безопасности важно строго придерживаться норм скла-
дирования изделий у рабочих мест. Высота штабеля изделий
выбирается с учетом его устойчивости и удобства снятия с него
изделий, но не более 1 м; ширина проходов между штабелями
при этом должна быть не менее 0,8 м.
Разрывы и габариты безопасности играют важную роль в
предупреждении производственного травматизма. Одна из мер
профилактики травматизма — ежедневные проверки состояния
проходов, проездов, рабочих мест и обследование (ежегодное)
правильности расстановки оборудования в цехе.
ГЛАВА 10
БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
10.1. ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В химической промышленности применяется разнообразное по
назначению, устройству и особенностям эксплуатации оборуДО'
ванне. Все оборудование химических производств можно разде-
лить на три класса: аппараты, машины, транспортные средства.
164
В зависимости от назначения химическое оборудование делят на
универсальное, специализированное и специальное.
Универсальное оборудование общего назначения (общезавод-
ское) применяется в различных химических производствах.
К нему относятся насосы, компрессоры, вентиляторы, центрифу-
ги, сушилки, экстракторы, сепараторы, газоочистное и пыле-
улавливающее оборудование, а также транспортные средства.
Специализированное оборудование применяется для прове-
дения одного процесса различных модификаций: теплообменни-
ки, ректификационные колонны, абсорберы и др.
Специальное оборудование предназначено для проведения
только одного процесса: каландры, грануляторы, хлораторы,
сублиматоры и др.
Технологическое оборудование также делят на основное и
вспомогательное.
Основное технологическое оборудование служит для ведения
различных технологических процессов — химических, физико-хи-
мических и других, в результате которых получают целевые про-
дукты. К основному технологическому оборудованию относят
реакционную аппаратуру (реакторы, контактные аппараты, ко-
лонны синтеза, конверторы и др.), в которой протекают химиче-
ские реакции, а также аппараты и машины для физико-химиче-
ских процессов (абсорберы, экстракторы, ректификационные
колонны, сушилки, выпарные и теплообменные аппараты, валь-
цы, каландры, прессы и др.).
К вспомогательному технологическому оборудованию относят
емкости, резервуары, хранилища и др.
Важнейшими факторами, определяющими тип используемо-
го для технологического процесса аппарата, являются агрегат-
ное состояние веществ, участвующих в процессе, их химические
свойства, температура, давление, тепловой эффект.
10.2. ОБЩИЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОЗДАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
При создании современного химического оборудования общими
направлениями являются унификация, интенсификация, малое
энергопотребление, эргономика, укрупнение, повышение надеж-
ности.
Унификация. Оборудование для проведения химико-техноло-
гических процессов весьма разнообразно, однако в различных
отраслях химической промышленности для одних и тех же це-
лей могут применяться аналогичные по конструкции аппараты
и машины. Это дает возможность их унифицировать, т. е. уст-
ранить излишнее разнообразие в типах и типоразмерах обору-
дования.
lfi5
Введение унификации химического оборудования облегчает
проектирование, изготовление и эксплуатацию аппаратов и ма-
шин, повышает их надежность и эффективность использования.
Унификация дает большой экономический и технологический
эффект. Кроме того, она способствует повышению качества,
долговечности, работоспособности, а также степени безопасности
оборудования при эксплуатации. Это достигается установившим-
ся и проверенным процессом изготовления стандартных деталей
оборудования и нормализованными методами испытания и при-
емки. Упрощается и ускоряется ремонт оборудования.
Интенсификация. Для предприятий химической промышлен-
ности характерными направлениями интенсификации производ-
ства являются рациональная организация труда, более полное
использование установленных мощностей, имеющегося обору-
дования, совершенствование техники и технологии, механизация
и автоматизация производства, повышение уровня непрерывно-
сти технологического процесса.
Повышение технической вооруженности предприятий, широ-
кое внедрение комплексной механизации и автоматизации про-
изводственных процессов в целом ведет к улучшению условий
и повышению безопасности труда. В то же время повышение
скоростей материальных потоков, увеличение рабочих давлений,
температур сопровождаются в отдельных случаях возникновени-
ем новых вредных факторов: шума и вибрации, электромагнит-
ных излучений и др.
Автоматизация и мехачшзация производства, устраняя тяже-
лый физический труд, приводит к большим нервно-эмоциональ-
ным нагрузкам, часто сопровождается монотонным характером
работы. Поэтому очень важно при интенсификации производст-
венных процессов разрабатывать одновременно мероприятия,
направленные на улучшение условий и повышение безопасно-
сти труда, обращая внимание прежде всего на следующее:
внедрение новой техники, модернизация оборудования и ма-
шин на травмоопасных участках и работах;
проведение экспертизы технического состояния зданий, соо-
ружений, оборудования;
проведение паспортизации санитарно-гигиенического состоя-
ния цехов и производств;
обеспечение производств инженерно-техническими средства-
ми безопасности;
проведение ежегодных обследований расстановки оборудова-
ния и машин и приведение к норме разрывов и габаритов безо-
пасности;
организацию безопасного движения и эксплуатацию внутри-
цехового и заводского транспорта;
внедрение стандартов безопасности;
.166
разработку и внедрение рациональных режимов труда и от-
дыха;
расширение научных изысканий и внедрение на производст-
ве рекомендаций по психологии безопасности труда.
Оборудование, установленное в цехах производства, не долж-
но быть источником неблагоприятных гигиенических условий
труда, оно должно быть разработано с учетом возможностей
человека, который будет его обслуживать, и обеспечивать
безопасные условия труда при его эксплуатации.
Поэтому к технологическому оборудованию предъявляются
и требования эргономики, обусловленные антропометрическими,
психофизиологическими и психологическими свойствами челове-
ка, а также гигиенические требования.
Антропометрические требования определяют соответствие
оборудования антропометрическим свойствам человека: разме-
рам и формам человеческого тела и его отдельных частей. Эти
требования должны обеспечивать физиологически рациональ-
ную позу оператора на рабочем месте, способствующую наибо-
лее эффективному выполнению человеком работы при мини-
мальном утомлении.
Психофизиологические требования устанавливают соответ-
ствие оборудования особенностям функционирования органов
чувств человека (порог слуха, зрения, осязания и др.). Без реа-
лизации этих требований затрудняется оперативная информация
обслуживающего персонала о состоянии оборудования или она
воспринимается с искажением.
Психологические требования определяют соответствие обо-
рудования психическим особенностям человека и создают поло-
жительное эмоциональное на него воздействие в процессе ра-
боты.
Гигиенические требования обеспечивают условия жизнедея-
тельности и работоспособности человека при его взаимодействии
с оборудованием и окружающей средой. Группа гигиенических
требований включает показатели температуры, влажности, ра-
диации, шума, вибрации, выделения токсичных веществ, степень
Контакта с ними и др.
Общие эргономические требования к рабочим местам, к ор-
ганам управления, средствам отображения информации (при
Проектировании нового и модернизации действующего обору-
дования и производственных процессов) определены стандар-
тами ССБТ*.
• ГОСТ 12.2.032—78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя.
Общие эргономические требования; ГОСТ 12.2.033—78, ССБТ. Рабочее место
при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования,
ГОСТ 12.2.049—80 ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономи-
Чеслне требования.
167
Эргономические требования включены также во многие стан*
дарты ССБТ на конкретные виды оборудования.
Укрупнение химического оборудования. Развитие химической
промышленности идет по пути интенсификации производств
разработки и внедрения новых высокоэкономичных произвол-
ствснных процессов, схем и видов сырья, увеличения единичных
мощностей оборудования и производств, создания высокопроиз-
водительного оборудования и на его базе крупных агрегатоз
Увеличение мощностей агрегатов до экономически выгодного
предела в Советском Союзе имеет важное значение для интен-
сивного развития народного хозяйства.
Увеличение единичной мощности технологических установок
и их комбинирование, помимо большого экономического эффек-
та, положительно сказывается па ряде факторов, определяющих
безопасность технологических процессов.
Применение укрупненного оборудования дает возможность
увеличить его производительность при снижении капитальных
затрат и эксплуатационных расходов. Уменьшается число аппа-
ратов и машин, общая протяженность промежуточных инженер-
ных коммуникаций (энергетических, технологических и других
линий, канализационных сетей), что способствует резкому со-
кращению числа необходимой пуско-регулирующей арматуры,
контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации,
а также фланцевых соединений. Устраняются промежуточные
емкости, что приводит к уменьшению количества продукта, на-
ходящегося в системе, уменьшается возможность его перелива
из емкостей при перекачке. Уменьшается число насосов, ком-
прессоров и другого механического оборудования. Сокращается
площадь застройки, обслуживающий и ремонтный персонал.
Компактное размещение укрупненных технологических устано-
вок облегчает их автоматизацию.
Вместе с тем укрупнение единичных мощностей ставит перед
конструкторами, эксплуатационниками и ремонтниками новые
задачи.
Отличительная особенность крупного агрегата — отсутствие
резерва основного оборудования, вследствие чего для устране-
ния любой неисправности в агрегате требуется его остановка,
что влечет за собой большие убытки. Для устранения такого
недостатка агрегаты должны быть высоконадежными и безо-
пасными.
Главным фактором, от которого зависит безопасность и на-
дежность производства, является качество проекта.
Статистика и анализы аварий показывают, что большая их
часть возникает вследствие недостаточно глубокой научной и
проектно-конструкторской проработки агрегатов.
Большое значение для обеспечения безопасности агрегатов
большой единичной мощности имеет всестороннее изучение про-
168
цессов, в которых могут создаться условия для пожаров и взры-
вов. К таким процессам следует прежде всего отнести окисле-
ние, нитрование, хлорирование и другие. Для разработки мер,
направленных на предупреждение аварийных ситуаций при осу-
ществлении новых технологических процессов должны быть
изучены механизм и кинетика химических реакций, условия
образования и накопления промежуточных и избыточных про-
дуктов, их пожаро- и взрывоопасность, роль температуры и дав-
ления, а также другие факторы, на основании которых должны
быть определены безопасные параметры технологического про-
цесса, конструкции аппаратов, средства защиты и предупреж-
дения пожаров и взрывов.
Основные факторы, влияющие на пожаровзрывоопасность
крупных агрегатов химической промышленности — сложность
технологических линий, представляющих собой сооружения
большой высоты со значительной плотностью размещения раз-
личных видов крупногабаритного оборудования, устройств, схем
автоматики и контрольно-измерительной аппаратуры, большое
количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжи-
женных горючих газов и твердых горючих материалов, ряд ем-
костей и аппаратов, в которых находятся пожаро- и взрыво-
опасные продукты под избыточным давлением и при высокой
температуре, разветвленная сеть трубопроводов с многочислен-
ной запорной и регулирующей арматурой.
Для обеспечения надежности и безопасности новых укруп-
ненных агрегатов и технологических процессов следует приме-
нять такие конструкции аппаратов, которые обеспечивают рав-
номерное распределение потоков, интенсивный тепло- и массо-
обмен, малое гидравлическое сопротивление, отсутствие
застойных участков, в которых могут скапливаться пожаро- и
взрывоопасные или склонные к самопроизвольному разложению
вещества, участвующие или образующиеся в процессе произ-
водства, надежное исключение проникания одной среды в дру-
гую через уплотнители, стойкость конструкционных материалов
в условиях рабочих параметров и среды; ремонтопригодность
и другие требования, связанные с особенностями процесса.
Важное значение для надежной и безаварийной работы агре-
гатов имеет отработка головных образцов новых компрессоров,
насосов и другого машинного оборудования, правильность при-
менения серийного оборудования, подготовки агрегата к пуску
И эксплуатации, качество его изготовления и монтажа.
Ю.2.1. Повышение надежности оборудования
С укрупнением мощностей технологических агрегатов сущест-
венно повышаются требования к их надежности и безопасной
эксплуатации.
169
Повышение надежности современного химического оборудо-
вания имеет особое значение, так как его эксплуатация зачастую
бывает связана с обработкой токсичных, пожаро- и взрывоопас-
ных веществ и осуществляется под высоким давлением или
в глубоком вакууме, при высоких или низких температурах,
больших скоростях перемещения материальных сред.
Под надежностью* понимают свойство изделия (оборудова-
ния) выполнять заданные функции при сохранении эксплуата-
ционных показателей в течение требуемого промежутка времени
или требуемой наработки.
Надежность оборудования обуславливается безотказностью,
долговечностью и ремонтопригодностью.
Безотказность — свойство системы непрерывно сохранять ра-
ботоспособность в течение некоторого времени или при выпол-
нении определенного объема работ в заданных условиях экс-
плуатации.
Отказом называют событие, заключающееся в полной или
частичной утрате работоспособности оборудования.
Различают три характерные группы отказов: приработочные,
внезапные и износовые.
Приработочные отказы являются результатом дефекта элементов обо-
рудования и ошибок, допущенных при его сборке и монтаже. Поэтому после
сборки и монтажа оборудования необходимо время для его проверки в ра-
боте, приработки (десятки, реже — сотни часов).
После окончания приработки наступает период нормальной эксплуатации.
Для непрерывных химико-технологических процессов характерны длительные
сроки непрерывной работы оборудования — от 300 до 1000 суток и более.
Для этого периода характерны внезапные (случайные) отказы.
По мере увеличения срока эксплуатации оборудования и приближения
его к среднему сроку службы увеличивается и вероятность возникновения
износовых (постепенных) отказов. Для предотвращения износовых отказов
применяют профилактическую замену элементов оборудования до наступле-
ния их износа.
Основная задача, связанная с повышением безопасности
оборудования, заключается в регулировании, вплоть до полной
ликвидации, приработочных и износовых отказов и в создании
условий для появления минимального числа внезапных отказов,
их легкого и быстрого устранения.
Долговечность — свойство системы сохранять работоспособ-
ность до наступления предельного состояния, т. е. в течение
всего периода эксплуатации при установленной системе техни-
ческого обслуживания и ремонтов.
При исследовании долговечности оборудования прежде всего
необходимо определить технически и экономически целесооб-
разные сроки его эксплуатации. Экономически целесообразным
* ГОСТ 27.002—81. Система стандартов «Надежность в технике. Терми-
ны и определения».
170
пределом эксплуатации оборудования следует считать тот мо-
мент, когда предстоящие расходы на капитальный ремонт при-
ближаются к стоимости нового оборудования. Выгоднее при-
обрести новое оборудование, чем ремонтировать старое, тем
более, что новое оборудование по качеству всегда превосходит
восстановленное и, кроме того, показатели нового оборудования
в результате непрерывного технического прогресса значительно
ьыше
Ремонтопригодность — свойство системы, заключающееся в
ее приспособленности к предупреждению, отысканию и устра-
нению в ней отказов и неисправностей, что достигается прове-
дением технического обслуживания и ремонтов.
Оборудование может быть ремонтируемым (восстанавливае-
мым) и перемонтируемым (невосстанавливаемым). Ремонтируе-
мым принято называть оборудование, работоспособность кото-
рого в случае отказа можно восстановить в данных условиях
эксплуатации. Перемонтируемым называют оборудование, ра-
ботоспособность которого в случае возникновения отказа либо
не подлежит, либо не поддается восстановлению в данных усло-
виях эксплуатации. Такое оборудование может иметь только
один отказ, так как после первого же отказа оно подлежит
замене. Для перемонтируемого оборудования понятия безотказ-
ности и долговечности практически совпадают, так как при на-
ступлении первого же отказа нарушается безотказность и ис-
черпывается долговечность.
Основные направления повышения надежности химического
оборудования. Надежность оборудования рассчитывают и закла-
дывают при проектировании, обеспечивают при изготовлении
и поддерживают в условиях эксплуатации.
При проектировании оборудования необходимо применитель-
но к условиям эксплуатации выбирать конструкцию оптималь-
ных форм и размеров, требуемой механической прочности и гер-
метичности, выполненную, по возможности, из стандартизован-
ных и унифицированных узлов и деталей. Важное значение
имеет выбор конструкционных материалов с учетом общих и
специальных условий эксплуатации оборудования: давления,,
температуры, агрессивного воздействия среды и др. При проек-
тировании оборудования стремятся к упрощению кинематиче-
ских схем, уменьшению действующих в машинах динамических
нагрузок, применению средств защиты от перегрузок и т. д.
В процессе изготовления оборудования реализуются все ос-
новные пути создания этого оборудования надежным в опре-
деленных условиях эксплуатации. К ним относятся: получение
заготовок высокого качества; применение современных техно-
логических приемов, обеспечивающих качественное изготовление
и сборку оборудования, применение процессов упрочняющей
обработки для получения требуемого качества материала рабо-
171
чих деталей с высоким сопротивлением износу в условиях экс-
плуатации; повышение точности изготовления деталей и сборки
машин и аппаратов и т. д.
В процессе эксплуатации надежность оборудования поддер.
живается строгим соблюдением заданных параметров рабочего
режима, качественным обслуживанием и необходимым профи-
лактическим обслуживанием.
Одним из методов повышения надежности является резер-
вирование, т. е, введение в систему добавочных (дублирующих)
элементов, включаемых параллельно основным, что способствует
созданию систем, надежность которых выше надежности любых,
входящих в них элементов.
Различают два принципиально различных метода резервирования: общее,
при котором резервируется весь аппарат, и раздельное, при котором резер-
вируются отдельные узлы аппарата. Раздельное резервирование при прочих
равных условиях обеспечивает больший выигрыш в надежности, чем общее,
особенно при большом числе резервируемых аппаратов и большой кратности
резервирования.
Кратность резервирования — отношение числа резервных аппаратов
к числу резервируемых; она может быть целой и дробной. В первом случае
за основным аппаратом закреплены один или несколько резервных, во вто-
ром—определенное число резервных аппаратов приходится на несколько
основных.
К резервированию с дробной кратностью относится также резервирование
со скользящим резервом, при котором любой из резервных аппаратов может
замещать любой основной аппарат. После замещения резервный аппарат ста-
новится основным и при отказе может быть замещен любым из оставшихся
резервных. Скользящее резервирование даст наибольший выигрыш в надеж-
ности, но его осуществление возможно лишь при однотипности аппаратов.
Резервирование может быть постоянным, при котором резервные аппара-
ты присоединены к основным в течение всего времени работы и работают
одновременно с ними или замещаемым, т. е. включаемым временно для за-
мещения основного аппарата в случае его отказа. Постоянное резервирова-
ние становится единственно возможным в тех случаях, когда недопустимы
даже кратковременные остановки процесса для перехода с основного аппа-
рата на резервный.
Наряду с достоинствами, резервирование имеет и недостатки:
оно усложняет оборудование, удорожает его обслуживание, со-
держание и ремонт и поэтому не всегда экономически выгодно.
Использовать резервирование целесообразно лишь в том
случае, когда отсутствуют более простые способы повышения
надежности технологического оборудования.
10.2.2. Требования безопасности, предъявляемые
к основному технологическому оборудованию
Несмотря на большое разнообразие технологического оборуд0'
вания по назначению, устройству и особенностям эксплуатации,
к нему предъявляются общие требования безопасности соблю-
дение которых при конструировании обеспечивает безопасность
172
еГо эксплуатации. Эти требования сформулированы в ГОСТ
12.2.003—74*.
В соответствии со стандартом производственное оборудова-
ние должно обеспечивать требования безопасности при монта-
же, эксплуатации, ремонте, транспортировании и хранении, при
использовании отдельно или в составе комплексов и техноло-
гических систем.
Производственное оборудование в процессе эксплуатации
не должно загрязнять окружающую среду выбросами вред-
ных веществ выше установленных норм;
должно быть ножаро- и взрывобезопасным;
не должно создавать опасности в результате воздействия
влажности, солнечной радиации, механических колебаний, вы-
соких и низких давлений и температур, агрессивных веществ
и других факторов.
Требования безопасности предъявляются к оборудованию
в течение всего срока его службы. Собственно безопасность
производственного оборудования должна обеспечиваться сле-
дующими мерами:
правильным выбором принципов действия, конструктивных
схем, безопасных элементов конструкции, материалов и т. п.;
применением в конструкции средств механизации, автомати-
зации и дистанционного управления;
применением в конструкции специальных средств защиты;
выполнением эргономических требований;
включением требований безопасности в техническую доку-
ментацию на монтаж, эксплуатацию, ремонт, транспортирова-
ние и хранение.
В соответствии с требованиями ССБТ на все основные груп-
пы производственного оборудования разрабатываются стандар-
ты требований безопасности, которые включают в себя следую-
щие разделы:
Требования безопасности к основным элементам конструкции
и системе управления, обусловленные особенностями назначе-
ния, устройства и работы данной группы производственного
оборудования и его составных частей:
предупреждение или ограничение возможного воздействия
опасных и вредных производственных факторов до регламен-
тированных уровней;
устранение причин, способствующих возникновению опасных,
н вредных производственных факторов;
устройство органов управления и другие требования.
В стандартах на отдельные группы производственного обо-
рудования указываются:
* ГОСТ 12.2.003—74 ССБТ. Оборудование производственное. Общие тре-
бования безопасности. (Переиздание 1979 г.).
па
движущиеся, токоведущие и другие опасные части, подде,
жащие ограждению;
допустимые значения шумовых характеристик и показателей
вибрации, методы их определения и средства защиты от них;
допустимые уровни излучений и методы их контроля;
допустимые температуры органов управления и наружных
поверхностей производственного оборудования;
допустимые усилия на органах управления;
наличие защитных блокировок, тормозных устройств и дру-
гих средств защиты.
Требования к средствам защиты, входящим в конструкцию,
обусловленные особенностями конструкции, размещения, конт-
роля работы и применения рассматриваемых средств, в том
числе требования:
к защитным ограждениям, экранам и средствам защиты от
ультразвука, ионизирующих и других излучений; к средствам
удаления из рабочей зоны веществ с опасными и вредными
свойствами; к защитным блокировкам; средствам сигнализации;
к сигнальной окраске производственного оборудования и его
составных частей; к предупредительным надписям.
Требования безопасности, определяемые особенностями мон-
тажных и ремонтных работ, транспортированием и хранением,
характерные для групп производственного оборудования, обес-
печивающие безопасность выполнения указанных работ, в том
числе к устройству приспособлений для подъема и транспор-
тирования.
ГЛАВА 11
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ
И АППАРАТОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
На предприятиях химической промышленности широко приме-
няются аппараты, сосуды и коммуникации, работающие под
давлением.
Сосудами, работающими под давлением, называются герме-
тически закрытые емкости, предназначенные для ведения хими-
ческих и тепловых процессов, а также для храпения и перевоз-
ки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под
давлением.
Основная опасность при эксплуатации таких сосудов заклю-
чается в возможности их разрушения при внезапном адиабати-
ческом расширении газов и паров (физический взрыв). При
физическом взрыве энергия сжатой среды в течение малого
174
промежутка времени реализуется в кинетическую энергию
осколков разрушенного сосуда и ударную волну.
Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючую
среду, так как осколки резервуаров даже большой массы (до
нескольких тонн) разлетаются на расстояние до нескольких сот
метров и при падении на здания, технологическое оборудование,
емкости вызывают разрушения, новые очаги пожара, гибель
людей.
При взрывах сосудов развиваются большие мощности, при-
водящие к значительным разрушениям. Так, мощность, выде-
ляемая при разрыве сосуда емкостью 1 м3, содержащего воздух
под давлением 1,2 МПа (12 кгс/см2), при длительности взрыва
0,1 с составляет 28 МВт.
Наиболее частые причины аварий и взрывов сосудов, рабо-
тающих под давлением — несоответствие конструкции макси-
мально допустимому давлению и температуре; превышение
давления сверх предельного; потеря механической прочности
аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные пе-
регревы); несоблюдение установленного режима работы; не-
достаточная квалификация обслуживающего персонала; отсут-
ствие технического надзора.
Требования безопасности, предъявляемые к устройству, из-
готовлению и эксплуатации сосудов, работающих под давлени-
ем, определены «Правилами устройства и безопасной эксплуа-
тации сосудов, работающих под давлением»*.
Эти Правила распространяются на следующие аппараты,
сосуды и емкости, наиболее опасные по возможным послед-
ствиям взрывов:
а) сосуды, работающие под избыточным давлением свыше
70 кПа (0,7 кгс/см2);
б) цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давле-
ние паров которых при температуре до 50 °C превышает 70 кПа;
в) сосуды, цистерны для хранения, перевозки сжиженных
газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняе-
мые под давлением газа свыше 70 кПа;
г) баллоны, предназначенные для перевозки и хранения
сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свы-
ше 70 кПа.
Правила не распространяются на сосуды и баллоны ем-
костью не свыше 25 л, у которых произведение емкости в лит-
рах на рабочее давление в атмосферах составляет не более 200,
и некоторые другие приборы, аппараты и части машин, не пред-
ставляющих собой самостоятельных сосудов.
* Утверждены Госгортехнадзором СССР в 1970 г.
17S
11.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОСУДАМ, РАБОТАЮЩИМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Правила устанавливают специальные требования безопасности
к конструкции сосудов; к материалам сосудов; к изготовлению,
монтажу и ремонту; к арматуре, контрольно-измерительным
приборам и предохранительным устройствам; к установке, ре-
гистрации и техническому освидетельствованию сосудов; к со-
держанию и обслуживанию сосудов.
Конструкция сосудов должна быть надежной, обеспечивать
безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность
осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта сосудов.
В частности, предъявляются требования к устройству и изго-
товлению лазов и люков, днищ сосудов, к сварным швам и их
расположению и др. Электрическое оборудование и заземление
должны отвечать Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).
Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм снабжаются
достаточным для их осмотра и ремонта числом лазов, распо-
ложенных в местах, доступных для обслуживания.
Сосуды с внутренним диаметром 800 мм и менее должны
иметь в доступных местах стенок сосудов круглые или овальные
люки.
Сварные швы сосудов выполняются только стыковыми.
Сварные соединения в тавр допускаются для приварки плоских
днищ, фланцев, трубных решеток, штуцеров. Пересечение свар-
ных швов при ручной сварке не допускается: они должны быть
смещены по отношению один к другому не менее чем на 100 мм.
Отверстия для люков и лазов располагаются вне сварных
швов.
Сварные швы должны быть доступны для контроля при
изготовлении, монтаже и эксплуатации сосудов.
Контроль качества сварных соединений сосудов и их эле-
ментов должен производиться:
а) внешним осмотром и измерением;
б) ультразвуковой дефектоскопией, просвечиванием рентге-
новскими или гамма-лучами или этими методами в сочетании;
в) механическими испытаниями;
г) металлографическим исследованием;
д) гидравлическим испытанием;
е) другими методами (стилоскопированием, замерами твер-
дости, травлением, цветной дефектоскопией и т. д.).
Результаты контроля сварных соединений фиксируются в со-
ответствующих документах (журналах, картах и др.). Качество
сварных соединений считается неудовлетворительным, если в
них при любом виде контроля будут обнаружены внутренние
или наружные дефекты, выходящие за пределы порм, установ-
ленных Правилами, техническими условиями на изготовление
176
изделия и инструкциями по сварке и контролю сварных соеди-
нений.
Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны
обладать хорошей свариваемостью, а также прочностными и
пластическими характеристиками, обеспечивающими надежную
и долговечную работу сосудов в заданных условиях эксплуа-
тации.
Материалы, предназначенные для изготовления или ремонта
сосудов, должны иметь сертификаты, подтверждающие, что ка-
чество материала соответствует требованиям Госгортехнадзора,
а также специальным техническим условиям.
Изготовление, монтаж и ремонт сосудов и их элементов долж-
ны проводиться по технологии, разработанной заводом-изгото-
вителем, монтажной или ремонтной организацией. Правилами
предъявляются требования к методам изготовления, допускам,
сварке, термической обработке и контролю сварных соединений,
гидравлическому испытанию и др. Гидравлическому испытанию
подлежат все сосуды после их изготовления.
Гидравлическое испытание сосудов и их элементов прово-
дится пробным давлением воды температурой от 5° до 40 °C.
Значения пробных давлений приведены в табл. 11.1.
Отношение а2о/ог принимается по тому из применяемых ма-
териалов элементов сосуда, для которого это отношение явля-
ется наименьшим.
Время выдержки сосуда под пробным давлением в зависи-
мости от толщины стенки составляет 10—30 мин. Литые сосуды
выдерживаются в течение 1 ч. После снижения пробного дав-
ления до рабочего проводится тщательный осмотр всех сварных
соединений.
Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание,
если не обнаружено признаков разрыва, течки, слезок и потения
в сварных соединениях и на стенках сосуда, видимых остаточ-
ных деформаций.
Таблица 11.1. Пробные давления при гидравлических испытаниях
Вид сосудов
Рабочее давление
(Р). МПа
Пробное давление на за воде-изготови-
теле. МПа
Все сосуды, кроме Ниже 0,5 1,5Р (о-2о/сн), но не менее 0,2
•1НТЫХ То же 0,5 и выше 1.25Р (020/0О, но не менее Р+0,3
Литые сосуды Независимо от 1,5Р (Gzo/ot), но не менее 0,3
давления
Обозначения: Р — рабочее давление, МПа. аг? — допускаемое напряжение для
Материала сосуда или его элементов при температуре стенки 20 °C, МПа; о, — допускае-
мое напряжение для материала сосуда или его элементов при расчетной температуре
с1енки, МПа.
’2—552 177
К корпусу сосуда завод-изготовитель прикрепляет металли-
ческую пластинку, на которой выбиты следующие паспортные
данные: наименование завода-изготовителя, заводской номер
сосуда, год изготовления, рабочее давление (в МПа), пробное
давление, допустимая температура стенок сосуда, °C.
Арматура, контрольно-измерительные приборы и предохра-
нительные устройства. Для управления работой и обеспечения
безопасных условий эксплуатации сосуды, работающие под
давлением снабжаются приборами для измерения давления и
температуры среды; предохранительными устройствами; запор-
ной арматурой; указателями уровня жидкости.
Приборы для измерения давления и температуры. Каждый
сосуд снабжается манометром и термометром. Манометр уста-
навливается на штуцере корпуса сосуда, на трубопроводе (до
запорной арматуры) или на пульте управления. Класс точности
манометров должен быть не ниже 2,5. Манометр выбирают
с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления
находился во второй трети шкалы. В зависимости от условий
работы и свойств среды манометр снабжают сифонной трубкой,
масляным буфером или другими устройствами, предохраняю-
щими его от воздействия среды и температуры.
Предохранительные устройства — предохранительные клапа-
ны и мембраны. Предохранительные клапаны предупреждают
возникновение давления, превышающего допустимое. Их уста-
навливают на трубопроводах, непосредственно присоединяемых
к сосуду.
В случае, когда по роду производства или вследствие дей-
ствия содержащейся в сосуде среды предохранительный клапан
не может надежно работать, сосуд снабжают предохранитель-
ной мембраной, разрывающейся при повышении давления в со-
суде. Предохранительная мембрана может быть установлена
перед предохранительным клапаном.
При работе сосуда под давлением, меньшим давления пи-
тающего его источника, на подводящем трубопроводе устанав-
ливают автоматическое редуцирующее устройство
с манометром и предохранительным клапаном на стороне мень-
шего давления после редуцирующего устройства.
Для группы сосудов, работающих при одном и том же дав-
лении, устанавливают одно редуцирующее приспособление с ма-
нометром и предохранительным клапаном, расположенными на
общей магистрали до первого ответвления. В этих случаях
установка предохранительных клапанов на сосудах не обяза-
тельна, если в них исключена возможность повышения давления.
Запорная арматура. В каждом сосуде должна быть преду-
смотрена возможность его наполнения, а также удаления на-
ходящейся в нем среды. Запорная арматура устанавливается
на трубопроводах, подводящих и отводящих из сосуда пар, газ
или жидкость.
Сосуды для вредных веществ или взрывоопасных сред обо-
рудуются обратным клапаном, автоматически закрывающимся
давлением из сосуда. Обратный клапан устанавливается на
подводящей линии между насосом (компрессором) и запорной
арматурой сосуда.
Указатели уровня жидкости обязательно устанавливаются
на сосудах, у которых возможно понижение уровня жидкости
ниже линии огневого нагрева; на сосудах, наполняемых сжи-
женными газами, а также в других случаях.
Установка, регистрация и техническое освидетельствование
сосудов.
Установка сосудов. Сосуды устанавливаются на открытых
площадках или в отдельных зданиях. Сосуды, работающие под
давлением, можно устанавливать в помещениях, примыкающих
к производственным зданиям, если эти помещения отделены
капитальной стеной. Установка сосудов должна обеспечивать
возможность осмотра, ремонта и очистки их как с внутренней^
так и с наружной стороны. Иа каждый сосуд после его уста-
новки и регистрации наносят краской па видном месте (или
на специальной табличке) регистрационный номер; разрешен-
ное давление, дату (месяц, год) следующего технического осви-
детельствования.
Регистрация и техническое освидетельствование сосудов. Все
сосуды, работающие под давлением, на которые распространя-
ются Правила (за исключением сосудов, особо оговоренных
Правилами), до пуска в работу регистрируют в органах Гос-
гортехнадзора СССР.
Разрешение на пуск в работу сосудов под давлением выдает
инспектор Госгортехнадзора после регистрации и технического
освидетельствования этих сосудов.
Сосуды, работающие под давлением, подвергаются техниче-
скому освидетельствованию (внутреннему осмотру и гидравли-
ческому испытанию) до пуска в работу, периодически в про-
цессе эксплуатации и досрочно.
Сосуды, находящиеся в эксплуатации и зарегистрированные
в органах Госгортехнадзора, подвергаются техническому осви-
детельствованию в следующие сроки:
внутреннему и внешнему осмотру — с целью выявления со-
стояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды
на стенки сосудов — не реже одного раза в четыре года;
гидравлическому испытанию с предварительным внутренним
осмотром — не реже одного раза в восемь лет.
Перед техническим освидетельствованием сосуд должен быть
остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от рабочей среды,
отключен заглушками от всех трубопроводов, очищен до мс-
талла. Электрообогрев и привод сосуда должны быть отклю-
чены. Сосуды с вредными веществами перед внутренним осмот-
ром должны быть подвергнуты тщательной обработке (нейтра-
лизации, дегазации).
При внутренних осмотрах особое внимание должно быть об-
ращено на выявление следующих дефектов:
а) на внутренней и наружной поверхностях сосуда — трещи-
ны, надрывы, коррозия стенок, выпучины, отдулины (преиму-
щественно у сосудов с рубашками, а также у сосудов с огневым
или электрическим обогревом), раковины (в литых сосудах);
б) в сварных швах — дефекты сварки, трещины, надрывы,
протравления; в заклепочных швах — трещины между заклеп-
ками, обрывы головки, следы пропусков, надрывы в кромках
склепанных листов, коррозионные повреждения клепаных швов,
особенно у сосудов, работающих в среде кислорода и щелочей;
в) в сосудах с защищенными поверхностями — разрушения
футеровки, в том числе неплотности слоев футеровочных пли-
ток, трещины в гуммированном, свинцовом или ином покрытии,
скалывания эмали; трещины и отдулины в металлических вкла-
дышах, дефекты в металле стенок сосуда в местах поврежден-
ного защитного покрытия.
Гидравлическое испытание сосудов при периодическом тех-
ническом освидетельствовании должно производиться пробным
давлением в соответствии с табл. 11.1. При этом для сосудов,
работающих при температуре стенки от 200 до 400°C, пробное
давление не должно превышать рабочее более чем в 1,5 раза,
а при температуре стенки выше 400°C — более чем в 2 раза.
Гидравлическое испытание проводится водой или другими
некоррозионными, неядовитыми, невзрывоопасными, невязкими
жидкостями.
В случае, когда проведение гидравлического испытания не-
возможно (большие напряжения от массы воды в фундаменте,
междуэтажных перекрытиях или самом сосуде; трудность уда-
ления воды; наличие внутри сосуда футеровки, препятствующей
заполнению сосуда водой), его заменяют пневматическим ис-
пытанием (воздухом или инертным газом) на такое же пробное
давление. Этот вид испытаний допускается только при условии
положительных результатов тщательного внутреннего осмотра
и проверки прочности сосуда расчетом.
При пневматическом испытании должны быть приняты до-
полнительные меры предосторожности, а люди удалены в безо-
пасные места. Под пробным давлением сосуд должен находить-
ся в течение 5 мин, после чего давление снижают до рабочего
и сосуд осматривают и проверяют плотность его швов и разъ-
емных соединений с помощью мыльного раствора или другим
способом.
180
Сосуды подвергаются досрочному техническому освидетель-
ствованию в следующих случаях:
после реконструкции и ремонта с применением сварки или
пайки отдельных частей сосуда, работающих под давлением;
если сосуд перед пуском в работу находился в бездействии
более одного года, за исключением случаев складской консер-
вации, при которой освидетельствование сосудов обязательно
перед пуском в эксплуатацию при хранении свыше трех лет;
если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
перед наложением па стенки сосуда защитного покрытия,,
если таковое производится предприятием-владельцем сосуда;
если такое освидетельствование необходимо по усмотрению
инспектора, осуществляющего надзор.
Сосуды, работающие под давлением чрезвычайно опасных
или высокоопасных газов или жидкостей, подвергаются адми-
нистрацией предприятия-владельца сосуда испытанию на гер-
метичность в соответствии с производственной инструкцией,
утвержденной главным инженером предприятия. Испытание
проводят воздухом или инертным газом под давлением, равным
рабочему давлению сосуда, или равноценным безопасным ме-
тодом контроля.
Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием
сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобож-
ден от заполняющей его рабочей среды, отключен заглушками
от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником дав-
ления или с другими сосудами, очищен до металла.
Футеровка, изоляция и другие виды защиты от коррозии
должны быть частично или полностью удалены, если имеются
признаки, указывающие на возможность возникновения дефек-
тов металла сосуда под защитным покрытием. Электрообогрев
и привод сосуда должны быть отключены.
Сосуды с чрезвычайно опасными и высокоопасными вредны-
ми веществами и другими подобными средами до начала вы-
полнения внутри них каких-либо работ, а также перед внут-
ренним осмотром подвергаются тщательной обработке (нейт-
рализации, дегазации) в соответствии с инструкцией по
безопасному ведению работ, утвержденной главным инженером
предприятия.
При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт,,
чистка и т. п.) применяются безопасные светильники на напря-
жение не свыше 12 В, а при взрывоопасных средах — во взры-
вобезопасном исполнении.
Содержание и обслуживание сосудов. Администрация пред-
приятия обязана обеспечить безопасность обслуживания, ис-
правное состояние и надежность работы сосудов под давлением.
Главный инженер разрабатывает и утверждает инструкцию по
режиму работы сосудов и их безопасному обслуживанию.
181
На обслуживающий персонал возлагается обязательное вы-
полнение требований инструкции, своевременная проверка ис-
правности действия арматуры, контрольно-измерительных при-
боров и предохранительных устройств.
В соответствии с требованиями инструкции сосуд, работаю-
щий под давлением, должен быть остановлен при появлении
признаков аварийной ситуации:
повышение давления в сосуде выше допустимого, несмотря
на соблюдение всех требований, указанных в инструкции;
неисправность предохранительных клапанов;
обнаружение в основных элементах сосуда трещин, выпучин,
значительного утонения стенок, пропусков или потения в свар-
ных швах, течи в заклепочных и болтовых соединениях, разрыва
прокладок;
возникновение пожара, непосредственно угрожающего сосуду
под давлением;
неисправность манометра и невозможность определить дав-
ление по другим приборам;
снижение уровня жидкости ниже допустимого в сосудах
с огневым обогревом;
неисправность указателя уровня жидкости;
неисправность предохранительных блокировочных устройств:
неисправность (отсутствие) предусмотренных проектом кон-
трольно-измерительных приборов и средств автоматики.
11.2. БАЛЛОНЫ ДЛЯ СЖАТЫХ, СЖИЖЕННЫХ
И РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ
В зависимости от физических свойств газы находятся в балло-
нах, предназначенных для их хранения и транспортирования
в различных агрегатных состояниях:
в сжатом (кислород, водород, азот, воздух и др.);
в сжиженном (хлор, аммиак, бутан, пропан, сероводород,
диоксид углерода и др.);
в растворенном (ацетилен).
Причины взрывов баллонов. Взрывы баллонов опасны неза-
висимо от характера содержащегося в нем газа (горючий или
негорючий). Взрывы баллонов возможны при повреждении кор-
пуса баллона в случае его падения или удара по баллону, осо-
бенно при температурах ниже —30°C, так как с понижением
температуры повышается хрупкость стали, из которой он изго-
товлен. Повышение температуры газа в баллоне приводит к рез-
кому повышению давления и разрыву сосуда.
Причинами взрывов может быть также переполнение бал-
лонов сжиженными газами, что приводит к повышению давле-
ния выше допустимого. Поэтому заполнение таких баллонов
строго регламентируется по массе и давлению.
182
Взрывы кислородных баллонов возможны при попадании
масел и других жировых веществ во внутреннюю полость вен-
тиля и баллона или при применении необезжиренных прокла-
док. Масло способно воспламениться в струе выходящего из
баллона кислорода, что в конечном итоге может привести
к взрыву баллона. Вентили баллонов для кислорода должны
ввертываться на глете, не содержащем жировых веществ, фоль-
ге или с применением жидкого натриевого стекла; они не долж-
ны иметь промасленных деталей и прокладок.
Водородные баллоны представляют опасность при загрязне-
нии водорода кислородом в количестве более 1% (об.), при об-
разовании взрывоопасных смесей (при кислородно-водородной
сварке, при водородной коррозии, а также при накоплении
в баллонах окалины).
Для хранения и транспортирования ацетилена должны при-
меняться специальные баллоны, заполненные пористой массой
(активным углем) и растворителем (ацетоном). При нагнетании
в такие баллоны ацетилен растворяется в ацетоне и распреде-
ляется в капиллярах пористой массы. Способность ацетилена
к взрыву в этих условиях снижается, а предельное давление,,
выше которого ацетилен легко распадается со взрывом, значи-
тельно возрастает. Правилами предусмотрен ряд особых тре-
бований к конструкции, заполнению и освидетельствованию
баллонов для ацетилена. Рабочее давление в ацетиленовых
баллонах составляет 1,6 МПа.
Для правильного использования баллонов остаточное дав-
ление газа в них должно быть не менее 50 кПа, которое необ-
ходимо для взятия пробы газа и проведения контрольных ана-
лизов перед наполнением баллонов, а также исключения подсо-
са воздуха из атмосферы. Аварии происходят также в процессе
эксплуатации при отсутствии четкой окраски и маркировки бал-
лонов.
11.2.1. Устройство, маркировка и освидетельствование баллонов
Устройство. Давление в баллонах со сжатыми газами достигает
15 МПа, поэтому их изготавливают главным образом из
бесшовных цельнотянутых стальных труб. Для газов с низким
Давлением до 3 МПа допускается применение сварных баллонов.
Каждый баллон имеет вентиль для наполнения и отбора
газа. Боковые штуцера вентилей баллонов, наполняемых водо-
родом и другими горючими газами, имеют левую резьбу, а бал-
лонов, наполняемых кислородом и другими негорючими газа-
ми,— правую резьбу. Это предотвращает использование балло-
нов не по назначению. Боковые штуцеры вентилей баллонов
защищаются заглушкой, а сами вентили — металлическими или
пластмассовыми колпаками.
183
Таблица 112. Маркировка баллонов
Газ Окраска бал- лона Текст надписи Цвет над- писи Цвет полосы
Азот Черная Азот Желтый Коричневый
Аммиак Желтая Аммиак Черный —
Аргон сырой Черная Аргон сырой Белый Белый
Аргон технический То же Аргон технический Синий Синий
Аргон чистый Серая Аргон чистый Зеленый Зеленый
Ацетилен Белая Ацетилен Красный •
Бутилен Красная Бутилен Желтый Черный
Нефтегаз Серая Нефтегаз Красный —
Бутан Красная Бутан Белый —
Водород Темно-зеле- ная Водород Красный ' а
Воздух Черная Сжатый воздух Белый —
Гелий Коричневая Гелий — —
Закись азота Серая Закись азота Черный
Кислород Голубая Кислород »
Кислород меди- цинский » Кислород меди- цинский > о
Сероводород Белая Сероводород Красный Красный
Сернистый ангид- рид Черная Сернистый ангид- рид Углекислота Белый Желтый
Углекислота Черная Желтый —
Фосген Защитная " Красный
Фреон-11 Алюминие- вая Фреон-11 Черный Синий
Фреон-12 То же Фреон-12 » —
Фреон-13 » Фреон-13 » 2 красные
Фреон-22 » Фреон-22 » 3 желтые
Хлор Защитная • —; ** — Зеленый
Циклопропан Оранжевый Циклопропан Черный
Этилен Фиолетовая Этилен Красный —’
Все другие горю- чие газы Красная Наименование газа Белый —>
Все другие него- рючие газы Черная То же Желтый —•
Для устойчивости в вертикальном положении на нижнюю
сферическую часть баллона насаживается стальной башмак.
При заполнении баллонов сжиженными газами оставляют
свободный объем, составляющий примерно 10% от всего объема
баллона, так как с повышением температуры давление сжи-
женного газа, полностью заполняющего баллон, может значи-
тельно превысить допустимое.
Маркировка. При изготовлении баллонов для сжатых, сжи-
женных и растворенных газов их окрашивают в определенный
цвет, соответствующий цвету, присвоенному газу, для которого
предназначен баллон.
В табл. 11.2 приведены цвета окраски баллонов, отличитель-
ных полос и надписей.
184
Окраска баллонов и надписи на них могут производиться
масляными, эмалевыми или нитрокрасками.
На верхней сферической части баллона наносятся клейме-
нием следующие данные:
товарный знак завода-изготовителя;
номер баллона;
фактическая масса порожнего баллона (кг): для баллонов емкостью до
12 л включительно с точностью до 0,1 кг, для баллонов емкостью свыше 12 4
до 55 л включительно — с точностью до 0,2 кг;
дата (месяц и год) изготовления и год следующего освидетельствования;
рабочее давление (Р), МПа,
пробное гидравлическое давление (II), МПа;
емкость баллона (л), для баллонов емкостью до 12 л включительно —
номинальная, для баллонов емкостью свыше 12 до 55 л включительно — фак-
тическая с точностью до 0 3 л;
клеймо ОТК завода-изготовителя.
•
Место на баллонах, где выбиты паспортные данные, должно
быть покрыто бесцветным лаком и обведено отличительной
краской в виде рамки.
Освидетельствование. Баллоны, находящиеся в эксплуатации,
подвергаются периодическому освидетельствованию не реже,
чем через 5 лет.
Баллоны, заполненные газами, вызывающими коррозию
(хлор, фосген, сероводород, сернистый ангидрид, хлористый во-
дород и др ), не реже чем через 2 года.
Освидетельствование баллонов, за исключением баллонов
для ацетилена, включает:
осмотр внутренней и наружной поверхностей баллонов;
проверку массы и емкости;
гидравлическое испытание.
Осмотр баллонов проводится с целью выявления на их стен-
ках коррозии, трещин, плен, вмятин и других повреждений (для
установления пригодности баллонов к дальнейшей эксплуата-
ции). Перед осмотром баллоны должны быть тщательно очи-
щены и промыты водой, а в необходимых случаях промыты
соответствующим растворителем или дегазированы.
Баллоны, в которых при осмотре наружной и внутренней
поверхности выявлены трещины, вмятины, отдул ины, раковины
и риски глубиной более 10% от номинальной толщины стенки,
надрывы и выщербления, износ резьбы горловины, а также на
которых отсутствуют некоторые паспортные данные, должны
быть выбракованы.
Проверка массы и емкости. При отсутствии указанных выше
дефектов проверяют массу и емкость баллона. При потере в
массе или увеличении емкости баллоны переводят ла работу
со сниженным давлением или бракуют. Ниже приведены осно-
185-
Рис. 111. Присоединение редуктора к газови.
му баллону
1 — газовый баллон; 2 — вентиль; 3 — маховик Во
тиля; 4 — штуцер; 5 — накидная гайка 6 — рел;ктоп*
7 — манометр высокого давления; 8 — манометр низ
кого давления; 9 — регулировочный винт; 10 — патр '
бок для выхода газа из редуктора; 11 — предохра*
нительный клапан
вания для перевода баллона на работу со сниженным давле-
нием:
Уменьшение мас-
сы, %
от 7,5 до 10
10—15
15—20
больше 20
Увеличение объ-
ема, %
1,5—2,0
2,0-2,5
2,5—3,0
больше 3
Изменение рабоче
го давления, %
на 15 % меньше
на 50 % меньше
до 0,6 МПа
баллон бракуется
Гидравлическое испытание осуществляется пробным давле-
нием, равным 1,5 рабочего давления, в течение 1 мин. После
гидравлического испытания баллоны выдерживают в течение
2 мин при рабочем давлении.
После гидравлического испытания баллоны (кроме ацетиле-
новых) подвергают пневматическому испытанию давлением, рав-
ным рабочему давлению, причем баллоны погружают в ванну
с водой на глубине не менее 1 м.
Баллоны для. ацетилена, наполненные пористой массой,
при освидетельствовании испытывают азотом под давлением
3,5 МПа; при этом баллоны должны быть также погружены
в воду на глубину не менее 1 м.
Чистота азота, применяемого для испытания баллонов долж-
на быть не ниже 97% по объему.
11.2.2. Эксплуатация, хранение и транспортирование
Для отбора газов из баллона и снижения его давления поль-
зуются редукторами, предназначенными только для данного
газа (рис. 11.1). Окраска редукторов соответствует цвету, обо-
значающему газ.
Редуктор имеет камеры высокого и низкого давления, каж-
дая из которых снабжена манометром, предохранительный кла-
пан, регулировочный винт и ниппель, на который надевается
шланг для отбора газа. С помощью накидной гайки манометр
соединяется со штуцером вентиля баллона.
Баллоны с горючими газами и кислородом устанавливают
вне производственных и лабораторных помещений.
Баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, во избе-
жание перегрева и повышения давления сверх допустимого р~с~
136
полагают вдали от источников тепла: от радиаторов отопления
и ДРУГИХ отопительных приборов и печей на расстоянии не ме-
нее 1 м, а от источников тепла с открытым огнем — не ме-
нее 5 м.
Баллоны, наполненные газом, хранятся в вертикальном по-
ложении. Для предотвращения падения их устанавливают в спе-
циально оборудованные гнезда, ограждают барьерами или при-
крепляют к стене хомутами или цепями.
Баллоны с токсичными газами хранят в специальных за-
крытых помещениях, устройство которых регламентируется со-
ответствующими правилами. Все прочие газы можно хранить
как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе.
В последнем случае они должны быть защищены от атмосфер-
ных осадков и солнечных лучей
Совместное хранение в одном складском помещении балло-
нов с горючими газами и газами, поддерживающими горение
(например, воздухом), а также с кислородом запрещено.
Склады для хранения баллонов, наполненных газами, долж-
ны быть одноэтажными с покрытиями легкого типа и не иметь
чердачных помещений. Стены, перегородки, покрытия складов
для хранения газов выполняются из несгораемых материалов
не менее II степени огнестойкости; окна и двери должны от-
крываться наружу. Полы складов выполняют ровными с не-
скользкой поверхностью, а складов для баллонов с горючими
тазами — с поверхностью из материалов, исключающих искро-
образовапие при ударе о них какими-либо предметами. Склад-
ские помещения оборудуют системами естественной или ис-
кусственной вентиляции в соответствии с СН 245—71 Хранили-
ща баллонов с горючими газами оборудуют молниезащитой.
Баллоны транспортируют со складов к потребителям на спе-
циально приспособленных для этого тележках, носилках или
при помощи других устройств Переноска баллонов вручную
не допускается.
Баллоны, наполненные газом, перевозят транспортными
средствами в горизонтальном положении с прокладками между
баллонами (деревянные бруски с вырезанными гнездами для
баллонов; резиновые или веревочные кольца и другие проклад-
ки). Во время перевозки баллоны укладывают вентилями в од-
ну сторону.
Баллоны можно перевозить в специальных контейнерах
в вертикальном положении.
При погрузке, разгрузке, транспортировании и хранении бал-
конов необходимо принимать меры, предотвращающие падение,
повреждение и загрязнение баллонов.
11.3. ЦИСТЕРНЫ И БОЧКИ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ
Цистерной называют сосуд, постоянно установленный на раме
железнодорожной платформы (рис. 11.2) или на шасси авто-
мобиля (рис. 11.3), а бочкой — сосуд цилиндрической формы,
который можно перекатывать с одного места на другое и ста-
вить на торцы без дополнительных опор (рис. 11.4 и 11.5).
Поскольку цистерны и бочки используются для перевозки
<жиженных газов, к ним предъявляются те же требования, что
и к сосудам, работающим под давлением. Однако специфика
эксплуатации диктует и некоторые дополнительные требования.
Требования к изготовлению, арматуре и маркировке. Цистер-
ны и бочки для специальных газов (за исключением криоген-
ных жидкостей) рассчитывают на давление, которое может воз-
никнуть в них при температуре +50°C (максимальная летняя
температура). '
Цистерны для сжиженного кислорода и других криогенных
жидкостей рассчитывают на давление, при котором будет про-
исходить их опорожнение.
Автоцистерны для сжиженных углеводородных газов (про-
пан, пропилен, бутан, бутилен и их смеси) могут быть рассчи-
таны на давление, соответствующее более низкой температуре,
исходя из метеорологических условий местности, где они будут
эксплуатироваться, но не ниже 35 °C.
Цистерны и бочки изготавливают сварными и бесшовными
из углеродистых сталей и рассчитывают па прочность также,
как и сосуды, работающие под давлением, но с учетом напря-
жений, возникающих при транспортировании в результате ди-
намической нагрузки.
Цистерны должны быть оборудованы лазами или люками,
а если это необходимо, то и металлическими лестницами с по-
мостами.
Рис. 11.2. Железнодорожная цистерна для хлора:
1 — котел; 2— теневой кожух; 3— предохранительный клапан; 4 — защитный колпак
188
Рис. 11.3. Пример нанесения надписей и отличительных полос на автомо-
бильные цистерны для перевозки сжиженных газов (в данном примере цвет
букв черный, полос — красный)
В целях предупреждения нагревания газа до температуры
выше расчетной цистерны для сжиженных газов делают термо- ’
изолированными или с теневой защитой. Термоизоляционный
кожух цистерн для кислорода и других криогенных жидкостей
снабжается разрывной мембраной.
На каждой цистерне в соответствии с Правилами Госгор-
технадзора устанавливают:
вентили с сифонной трубкой для слива и налива сжиженно-
го газа;
вентиль для выпуска паров из верхней части цистерны;
пружинный предохранительный клапан;
манометр и указатель уровня жидкости.
Арматуру устанавливают как правило на крышке лаза. Пре-
дохранительный клапан оборудуется колпаком с отверстиями
для выпуска газа в случае срабатывания клапана. Цистерны
с отдачей газа, предназначенные для перевозки жидкого аммиа-
ка под давлением до 0,4 МПа, оборудуют двумя предохрани-
тельными клапанами для быстрого сброса давления. Они долж-
ны сообщаться с газовым пространством цистерны.
Рис. 11.4. Контейнер для хлора с вогнутыми днищами и бандажами:
1 — колпак; 2 — запорный вентиль; 3— сифонная трубка; 4— обечайка; 5 — бандаж
Рис. 11.5. Контейнер для хлора с выпуклыми днищами:
1 — заглушка; 2 — запорный вентиль; 3 — сифонная трубка; 4 — обечайка; 5—бандаж;
*$ — стропильное кольцо
189-
Таблица 11.3. Маркировка цистерн и бочек
Назначение цистерн и бочек Надписи Цвет над- писи Цвет полос
Для аммиака «Аммиак» «Ядовито» «Сжиженный газ» Черный Желтый
Для хлора «Хлор» «Ядовито» «Сжиженный газ» Зеленый Защитный
Для фосгена «Ядовито» «Сжиженный газ» Красный То же
Для кислорода «Опасно» Черный Голубой
Для всех остальных не- горючих газов Наименование газа и слово «опасно» Желтый Черный
Для горючих газов Наименование газа и слово «огнеопасно» Черный Красный
На сифонных трубках цистерн Для чрезвычайно опасных и
высокоопасных газов устанавливают скоростной клапан, исклю-
чающий выход газа при разрыве трубопровода.
На все цистерны или бочки наносятся клеймением такие же
паспортные данные, какие должны быть на сосудах, работаю-
щих под давлением.
Все вентили цистерн и бочек для сжиженных газов снабжа-
ются заглушками. Боковые штуцеры вентилей для слива и на-
лива горючих газов имеют левую резьбу.
Вентили цистерн для сжиженного газа окрашиваются в цвет,
присвоенный данному газу: для горючего газа темно-коричне-
вый цвет, для негорючего — черный.
Наружные поверхности цистерн и бочек окрашиваются
эмалью или алюминиевой краской в светло-серый цвет; на них
наносятся предупредительные надписи и отличительные полосы
соответствующих цветов (табл. 11.3).
Отличительные полосы наносятся по всей длине корпуса
цистерны с обеих сторон по средней линии. Надписи наносятся
с каждой стороны корпуса над полосой (с левой стороны —
наименование газа, с правой — остальные надписи).
На бочках наносятся две отличительные полосы по окруж-
ности па расстоянии 200 мм от каждого днища, а надписи —
между полосами.
Техническое освидетельствование. Все цистерны и бочки, на-
ходящиеся в эксплуатации, проходят техническое освидетель-
ствование (внутренний осмотр и гидравлическое испытание)
в сроки, определенные Правилами:
а) внутренний осмотр и гидравлическое испытание цистерн
и бочек для сжиженных газов, вызывающих коррозию металла
(хлор, сероводород и т. п.) — не реже одного раза в два года;
б) внутренний осмотр и гидравлическое испытание железно*
190
дорожных пропан-бутановых цистерн — не реже одного раза
в 6 лет;
в) внутренний осмотр и гидравлическое испытание цистерн,
имеющих вакуумную изоляцию (для криогенных жидкостей),—
не реже одного раза в 10 лет;
г) внутренний осмотр и гидравлическое испытание всех ос-
тальных цистерн и бочек — не реже одного раза в 4 года.
Перед началом технического освидетельствования необходи-
мо проверить толщину стенок цистерн неразрушающим методом
контроля.
Техническое освидетельствование цистерн может быть прове-
дено и досрочно, если в процессе ремонта корпуса выполнялись
сварка, папка или были заменены элементы, работающие под
давлением.
Эксплуатация цистерн и бочек. Перед наполнением цистерн
и бочек газами необходимо тщательно осмотреть наружную по-
верхность и арматуру, проверить наличие остаточного давления
(не менее 0,05 МПа) и соответствие имеющегося в них газа
назначению цистерн или бочки.
Цистерны и бочки, предназначенные для перевозки чрезвы-
чайно опасных, высокоопасных и горючих газов, перед напол-
нением проверяют на герметичность.
Наполнение цистерн и бочек сжиженными газами строго
нормируется. Количество жидкого аммиака для залива в ци-
стерны с отдачей газа устанавливается с учетом температурных
условий и испарения газа. Степень наполнения определяется,
исходя из того, что при наполнении сжиженными газами с кри-
тической температурой выше +50 °C, в цистернах и бочках
Должен быть достаточный объем газовой подушки, а при на-
полнении газами с критической температурой ниже +50°C дав-
ление в цистернах или бочках при температуре +50°C не пре-
вышало установленного для них расчетного давления.
Цистерны и бочки при наполнении сжиженными газами взве-
шиваются, чтобы исключить возможность их переполнения.
При транспортировании, хранении, а также при погрузке и
выгрузке бочек необходимо принимать меры, предупреждающие
их падение или повреждение; наполненные бочки должны быть
защищены от действия солнечных лучей и от местного нагре-
вания.
Порядок наполнения, перевозки и слива сжиженных газов
из цистерн и бочек строго регламентирован соответствующими
Инструкциями.
ГЛАВА 12
ТРУБОПРОВОДЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Сеть трубопроводов является источником повышенной опасно-
сти; так как вследствие тяжелых условий эксплуатации проис-
ходит разрушение материала труб и разгерметизация фланце-
вых соединении, а из-за большой протяженности и разветвлен-
ности сети контроль за ее состоянием затруднен.
Материалом для трубопроводов, используемых в химической
промышленности, служат чугун, углеродистые и легированные
стали, медь и ее сплавы, свинец, титан, алюминий, фосфор,
стекло, резина, пластические массы, углеграфитовые и другие
материалы
Такое разнообразие применяемых материалов объясняется
различием условий, в которых работают трубопроводы. Основ-
ные факторы, определяющие выбор материалов для труб и ар-
матуры,— механическая прочность, стойкость к воздействию вы-
соких и низких температур, а также коррозионная стойкость
12.1. БЕЗОПАСНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Практически все трубопроводы на химических предприятиях
прокладывают в соответствии со СНиП Ш-Г.9—62 «Технологи-
ческие трубопроводы. Правила производства и приемки работ».
Согласно нормам все технологические трубопроводы в за-
висимости от химического состава передаваемой по ним среды
подразделяются на пять групп (А, Б, В, Г и Д). Внутри каждой
группы в зависимости от рабочего давления и температуры
трубопроводы делятся на пять категорий (I—V). Так, в груп-
пу А-I входят трубопроводы, транспортирующие продукты с ток-
сическими свойствами, в группы Б-1— Б-IV — трубопроводы,
транспортирующие горючие и активные газы, легковоспламе-
няющиеся и горючие вещества и т. д.
Безопасность и надежность эксплуатации элементов, состав-
ляющих трубопроводную сеть, в значительной степени зависит
от правильного их выбора в соответствии с нормативами. Та-
кими нормативными документами является ряд СНиП, «Пра-
вила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для
горючих токсичных и сжиженных газов» (ПУГ—69) и «Правила
устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и
горячей воды».
Безопасность эксплуатации трубопроводов обеспечивается
их правильной прокладкой, качественным монтажом, установкой
компенсаторов, устройств обогрева и дренажа, постоянным
контролем состояния трубопроводов и установленной на ни*
арматуры, своевременным ремонтом и др.
192
12.2. ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ
Прокладка трубопроводов на химических предприятиях может
быть подземной — в проходных каналах (тоннелях), в непро-
ходных каналах и безканальная — непосредственно в грунте:
наземной — па опорах и надземной — на эстакадах, стойках,
кронштейнах, по колоннам и стенам зданий.
Наиболее часто используют наземную и надземную проклад-
ку, так как срок службы трубопроводов при такой прокладке
больше примерно в 2,5 раза, чем при подземной. Кроме топ»,
при наземной и надземной прокладке уменьшаются капитальные
затраты и эксплуатационные расходы, обеспечивается возмож-
ность постоянного наблюдения за состоянием трубопроводов,
облегчается их монтаж и ремонт.
Прокладка в грунте трубопроводов, предназначенных для
транспортирования чрезвычайно опасных и высокоопасных вред-
ных веществ и дымящих кислот, запрещается действующими
нормами и правилами.
Трубопроводы с горючими (в том числе сжиженными) га
зами, легковоспламеняющимися и горючими жидкостями раз-
решается в исключительных случаях прокладывать под землей
только в проходных каналах, оборудованных надежной венти
ляцией, люками В некоторых отраслях химической промышлен-
ности (например, в азотной) подземная прокладка таких трубо-
проводов запрещена во всех случаях.
При надземной прокладке трубопроводов в зависимости от
их характеристик и условий эксплуатации применяют следую
щие типы опор: неподвижные и подвижные (скопьзящие, кат-
ковые и подвесные). Подвижные опоры дают возможность тру-
бопроводу перемещаться при температурных деформациях.
Трубопроводы укладываются на опоры, расстояние между
которыми определяется диаметром и материалом труб, а также
Массой трубопровода (вместе с транспортируемой средой и изо-
ляцией). Для стальных труб с условным проходом до 250 мм
расстояние между опорами составляет 3—6 м
Для крепления трубопроводов, не требующих компенсирую
Щих устройств, применяют простейшие подвески, хомуты и
скобы.
Трубопроводы из хрупких и пластичных материалов укла-
дывают в сплошных лотках или на сплошных основаниях д 1я
предохранения от провисания и разрушения.
Конструкция опор для трубопроводов с компенсацией долж-
на быть особенно надежной: «мертвые» опоры должны прочно
Держать трубопровод, а подвижные допускать осевое, а при
самокомпенсации и поперечное перемещение трубопровода. Кон-
струкции этих опор весьма разнообразны, а нередко и очень
сложны.
13—552
193
окисляемых веществ не следует
Рис. 12.1. Клапан дренажный неза-
мерзающий:
/ — корпус; 2 — муфта-. 3 — днище резер-
вуара
Минимальная высота про
кладки надземных трубопрово-
дов— нс менее 2,2 м, а в ме
стах пересечения с внутриза-
водскими дорогами и проезда
ми — не менее 4,5 м.
При прокладке нескольких
трубопроводов трубопроводы
с химически активными веще
ствами необходимо распола-
гать ниже других Трубопрово-
ды для хлора и азотной кис-
лоты и органических легко-
прокладывать рядом.
Трубопроводы следует прокладывать с некоторым уклоном,
но избегая пониженных участков (гидравлических «мешков»)
и тупиков, в которых могут скапливаться продукты Газопрово
ды, транспортирующие конденсирующиеся газы или газы, содер
жащие пары воды, должны иметь дренажные устройства, пред
назначенные для отвода конденсата или воды. Особо важное
значение имеют дренажные устройства для безопасной эксплуа-
тации паропроводов (рис. 12.1).
Фланцевые соединения трубопроводов располагают в местах,
доступных для их монтажа и ремонта. Фланцевые соединения
трубопроводов с агрессивными химическими веществами нельзя
располагать над проходами, постоянными рабочими местами,
над электрооборудованием.
При транспортировании по трубопроводам опасных химиче
ских продуктов на каждом фланцевом соединении должен быть
защитный кожух (рис. 12.2), предохраняющий персонал от ожо-
гов при прорыве жидкости наружу в случае повреждения про-
кладки. Кожух негерметичен, он только гасит напор и исклю-
чает выброс струи жидкости под давлением.
Внутрицеховые трубопроводы пожаро- и взрывоопасных
производств независимо от их назначения должны быть зазем
лены путем присоединения к цеховому контуру заземления
Это необходимо для отвода от трубопроводов электрических
зарядов, возникающих в результате вторичных проявлений мол-
нии, а также зарядов статического электричества, возникающих
при движении различных сред по трубопроводам.
В целях выравнивания потенциалов — предотвращения искрс-
•1И ; — все трубопроводы, расположенные в пожаро- и взрыво-
194
опасных помещениях параллельно на расстоянии до 100 мм
один от другого, должны соединяться между собой металличе-
скими перемычками через каждые 20—25 м. Трубопроводы,
находящиеся в местах пересечения и сближения один с другим
и с металлическими лестницами и конструкциями на расстоя-
нии меньше 100 мм, также должны соединяться перемычками
12.3. КОМПЕНСАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ УДЛИНЕНИЙ
Все трубопроводы подвержены температурным колебаниям в за-
висимости от времени года, температуры транспортируемой сре
ды и состояния изоляции
Если трубопровод жестко закреплен в опорах, в нем возни-
кают напряжения. В результате возникающих тепловых напря-
жений иногда происходит разрыв (при охлаждении) или вы-
пучивание (при нагреве) труб и отрыв фланцев. Поэтому на
трубопроводах, подверженных заметным температурным коле-
баниям (при передаче по ним пара, горючих жидкостей), преду-
сматриваются специальные компенсирующие элементы. Они
необходимы и на трубопроводах, материал которых имеет боль-
шой коэффициент линейного расширения и незначительною
прочность (например, винипластовых)—даже при передаче
сред с температурой до 50°C. На трубопроводах для сжатого
воздуха, холодной воды и других холодных жидкостей и газов,
как правило, компенсаторы не требуются.
Компенсация тепловых удлинений трубопроводов достига-
ется устройством трубопроводов с самокомленсацией или уста-
новкой компенсаторов различных типов.
Самокомпенсация. Принципиальная схема самокомпенсации
показана на рис. 12.3.
Недостатком трубопровода с
некоторого перемещения участков
самокомпенсациен является неизбежность
трубопровода межд} опорами Это услож-
Рис. 12.3. Схема самокомленсируютегося трубопровода:
I. 5 закрепленные конечные почки трубопровода; 2, 4—мертвые точки; 3— подвижные
опоры
13*
195
Pm 12 4 Компенсаторы, гнутые из труб)
а — 11-образный; б — лирообра «пый
няст конструкцию опор и затрудняет прокладку трубопровода в затеснен
ных местах Кроме того, материал отводов испытывает усталостные напряж-
ния и теряет прочностные свойства. Преимущества данного метода заключа
ются в отсутствии специальных компенсирующих устройств, а следователь-
но, в уменьшении начальных затрат и в упрощении обслуживания. Само-
компенсация возможна лишь в том случае, когда трасса трубопровода пре i
ставляет собой ломаную линию. Самокомпснсация щ применяется, если ма
териал тр\б хрупок и плохо работает на изгиб (например, чугун, керамик;
фарфор, термореактивные пластмассы)
Компенсаторы. Наиболее распространены компенсаторы со
гнутые из труб Такие компенсаторы выполняют П-образными
или, реже лирообразными (рис 12 4) В отдельных случаях при-
меняются гнутые компенсаторы других конфигураций (спираль-
ные, Z-образные, линзовые и др.)
Компенсатор устанавливают на горизонтальном участке тру
бопровода между двумя «мертвыми» точками в горизонтальной
плоскости. Гнутые компенсаторы изготавливают только из упру
гих материалов (сталь, алюминий, медь, титан, винипласт).
Для трубопроводов больших диаметров такие компенсаторы
выполняются с гофрами (складками)
Для трубопроводов из неупругих и хрупких материалов, слу
жащих для транспортирования химически активных сред (стек-
лянных, керамических, фарфоровых и т. п.) применяют сальни-
ковые компенсаторы (рис. 12.5). Такой компенсатор допускает
перемещение только одной (левой) ветви трубопровода, поэтому
его называют односторонним.
12.4. АРМАТУРА
Арматуру трубопроводов в зависимости от назначения подраз
деляют на запорную, регулирующую, предохранительную, сне
циальную.
Запорная арматура перекрывает трубопроводы в целях пр
крашения движения сре.ты и открывает их для пропуска про
дукта.
19G
Рис. 12,5. Чугунный саль-
никовый компенсатор:
/ — корпус; ? — сальник; 3
стакан, 7 — лапа
Запорная арматура подразделяется на приводную и автома-
тическую. У приводной арматуры проход открывается и закры-
вается под действием внешней силы: от руки, электродвигате-
лем, гидро- или пневмоприводом У автоматической арматуры
проход открывается и закрывается под действием транспорти-
руемой среды.
Конструкция и материал запорной арматуры зависят от диа-
метра прохода, давления, температуры и физико-химических
свойств передаваемой среды
По характеру работы затвора приводная запорная арматура
подразделяется на три типа: кран, вентить, задвижка Каждый
тип запорной приводной арматуры имеет свою область приме
нения, определяемую давлением, температурой и свойствами
среды (рис. 12.6).
Регулирующая арматура — это обратные и редукционные
клапаны, автоматические регуляторы давления.
Обратные клапаны (подъемные и поворотные) пропускают
среду только в одном направлении. Обратные клапаны подъ-
емного типа устанавливают на линиях воды (часто после
насосов) и пара, а также на материальных линиях (рис. 12.7).
Чугунные гуммированные поворотные обратные клапаны
(рис. 12.8) устанавливают на трубопроводах, транспортирую
щих серную и соляную кислоты и другие химически активные
вещества.
Подъемные обратные клапаны устанавливают только на го
ризонтальных участках трубопроводов. Поворотные клапаны
Рис. 12.6. Схема действия запорной арматуры:
а — кран; б — вентиль; о — за книжка
197
устанавливают на горизонтальных участках крышкой вверх, а на
вертикальных — входным штуцером вниз.
Герметичность подъемных клапанов выше чем поворотных.
Обратный клапан теряет герметичность при попадании под
золотник песка, твердых комков и других случайных включении,
оказавшихся в среде Они легко удаляются при снятии крышки.
Обратные клапаны изготавливаются из чугуна без антикор-
розионной защиты, а также с футеровкой из резины и полиэти
лена; из стали и титановых сплавов.
Редукционный клапан служит для снижения давления среды
в трубопроводе и поддержания его за клапаном независимо от
колебаний давления перед ним Редукционные клапаны уста
навливают чаще всего па вводе в цех трубопроводов пара и
сжатого воздуха. На химических предприятиях широко при-
меняется односедельный пружинный редукционный клапан
(рис. 12.9)
Клапан данной конструкции не обеспечивает точной регу-
лировки давления среды Более точно поддерживают заданное
давление автоматические регуляторы
Автоматический .регулятор давления прямого действия
(рис. 12 10) служит для поддержания заданного давления в тру-
бопроводах для неагрессивных газов, воздуха, нефтепродуктов
пара при температуре до 300°C.
На рис. 12.11 изображен коррозионностойкий регулирующий
мембранный клапан, устанавливаемый на линиях агрессивных
жидкостей и газов
Рис. 12 7 Обратный клапан подъемный:
1 — золотник; 2 — корпус; 3 — шпиндель; 4 — крышка
Рис. 12.8 Обратный клапан поворотный:
1 диск (золотник) ? рычаг: 3— покрытие из кислотостойкой резины, 4 — корпус:
5 — крышка. 6 — ссрыа
198
Рис. 12.9. Редукционный клапан:
/ — пружина; 2— шток; 3— корпус; 4— крышка:
5 — золотник. 6 — поршень
Предохранительная арматура. К
ней относятся предохранительные
клапаны и мембраны.
Лредохранительные клапаны слу-
жат для предупреждения возникно-
вения в трубопроводе или в аппа-
рате давления, превышающего до-
пустимое. При повышении давления
клапаны сбрасывают часть среды
в атмосферу (непосредственно или
через поглотительное устройство).
После снижения давления до нормы
предохранительный клапан автома-
тически закрывается.
Такие клапаны устанавливают в ко-
тельных и компрессорных на трубопрово-
дах, подающих рабочую среду в цехи, а
также на цеховых трубопроводах после
редукционных клапанов. Предохранитель-
ные клапаны должны обязательно устанав-
ливаться также на автоклавах. Предохра-
нительные клапаны применяются на ли-
ниях не только газа и пара, но и жид-
костей.
Предохранительные клапаны под-
разделяются на пружинные и ры-
чажно-грузовые (рис. 12.12 и 12 13).
К трубопроводу или аппарату кла-
паны присоединяются нижним штуцером. Через боковой штуцер
отводится избыток среды. В отличие от пружинного клапана
грузовой нс имеет сальникового уплотнения в месте выхода
штока из крышки, поэтому он не обеспечивает полной герме-
тичности. В связи с этим его нельзя устанавливать па трубо-
проводах для горючих сред, проходящих внутри помещений.
Установка какой-либо запорной арматуры между источником
давления и предохранительным клапаном категорически запре-
щается.
Среда, отводимая из предохранительного клапана при его срабатывании,
направляется по выхлопному трубопроводу в атмосферу или в поглотитель-
ное устройство. Сечение выхлопного трубопровода должно быть достаточным,
чтобы нс возникало значительное противодавление.
Выход газообразной среды (сжатого воздуха или пара) должен быть
хорошо слышен с рабочего места аппаратчика. Иногда для этой цели на
конце выхлопного трубопровода устанавливают свисток.
199
Рис. 12.10. Автоматический регулятор прямого действия «после себя»:
/—корпус; 2— золотник: 3 — мембрана 4 — рычаг: 5 — груз
При отводе пара необходимо предусмотреть надежное удаление кондеи
сата из выхлопного трубопровода.
Предохранительные мембраны устанавливают иногда взамен
предохранительных клапанов на сосудах или трубопроводах.
Мембраны обеспечивают безусловную герметичность и надеж-
ность срабатывания. Они просты в изготовлении и дешевы. Их
недостатком является одноразовость действия.
Специальная арматура — водоотделители, конденсатоотвод
чнки, смотровые фонари, обратные клапаны, ловушки, дыха-
тельные клапаны, огнепреградители
Водоотделители. При движении пара по трубопроводу про-
исходит его конденсация вследствие охлаждения при соприкос-
200
Рис. 12.11. Регулирующий коррозионностойкий мембранный клапан:
1 — футерованный корпус; 2— диафрагма. .3 — мембранная регулирующая головка
Рис. 12.12. Малоподъемный пружинный предохранительный клапан:
> — колпак; ? — резьбовая втулка; Л — пружина; -/ — крышка; 5—корпус; 6 — золотник
повении со стенками трубы. Тепловая изоляция уменьшает
конденсацию, но полностью устранить ее не может. Присутствие
конденсата в паропроводе означает потерю части тепла, содер-
жащегося в паре, но прежде всего опасно вследствие возмож-
ности возникновения гидравлического удара при переносе
капелек конденсата с большой скоростью через фитинги и ар-
матуру.
Для отделения капель сконденсировавшегося пара и удаления
их из паропровода устанавливают водоотделители (рис. 12.14).
Независимо от конструкции водоотделителя выпадение ка-
пель из пароводяной смеси происходит в результате резкого
уменьшения скорости смеси и изменения направления ее дви-
жения.
Конденсатоотводчики. Значительная часть пара, потребляе-
мого на предприятиях химической промышленности, расходуется
тля нагрева различных веществ (в сушилках, теплообменниках,
201
змеевиках, рубашках реакционных аппаратов и т. п.). Глухой
пар не успевает отдать всю содержащуюся в нем теплоту и
целиком не конденсируется. Часть теплоты, содержащейся в па-
ре, остается не использованной. На пути пара устанавливают
приспособление (конденсатоотводчик), отделяющее из выходя-
щей смеси конденсат и выводящее из аппарата только этот
конденсат. Кондеисатоотводчики способствуют увеличению про-
изводительности установки в результате более рационального
использования тепла, которое отдает пар.
Кондеисатоотводчики устанавливают также в конечных
точках паровых отопительных систем. С их помощью отводится
конденсат из водоотделителей производственных паропроводов.
Существует несколько типов коидеисатоотводчиков, отличаю-
щихся по принципу действия: поплавковые, дросселирующие
(подпорные шайбы), лабиринтные, термостатические, гидроза-
творы и др.
Наибольшее применение на предприятиях химической про-
мышленности нашли кондеисатоотводчики первых двух типов
(рис. 12.15, 12.16).
Смотровые фонари В тех случаях, когда необходимо следить
за поступлением продукта в аппарат для регулирования скоро-
сти его подачи или проверки состава (наблюдение за цветом,
за присутствием осадка и т. и.), на трубопроводе, у рабочего
Рис. 12.13. Рычажно-грузовой предохранительный клапан:
I — шток; 2 — рычаг; 3 — комплект грузов; 4 — крышка; 5 — корпус; 6 — золотник
Рис. 12.14. Водоотделитель:
корпус; 2 — входной штуцер- 3— выходной штуцер; 4— дренажный штуцер
202
Рис. 12.15. Конденсатоотводчик с открытым поплавком:
I — корпус: 2 входной штуцер; J — козырек; -/ — поплавок; 5 — клапан 6 — обратный
клапан 7 — перепускной вентиль
Рис. 12.16. Подпорная шайба с патрубком-фильтром:
I— диск; 2. 5 — фланцы. 3 — патрубок; —селка; 6 — труба отвода конденсата
места аппаратчика устанавливают смотровой фонарь.
Смотровой фонарь простейшей конструкции показан на
рис 12.17.
Винипластовый смотровой фонарь, предназначенный для
трубопроводов, транспортирующих коррозионно-активные жид-
кости, изображен на рис. 12 18.
Обратный клапан для вакуум-трубопроводов. Внешне такой
клапан (рис. 12.19) напоминает смотровой фонарь. Этот фонарь-
клапан устанавливают на вакуум-трубопроводе, соединяющем
аппарат, заполняемый жидкостью, с вакуум-насосом.
Появление в вакуум-трубопроводс химически активных жидкостей при
переполнении аппарата влечет за собой разрушение трубопровода. Если раз-
режение создается при помощи поршневого насоса, то жидкость, попавшая
из вакуум-трубопровода в насос, вызывает его поломку
Принцип действия обратного клапана заключается в следующем Во вре-
мя отсоса воздуха из аппарата для создания в нс.м вакуума, необходимого
для заполнения аппарата жидкостью, мяч лежит на патрубке: воздух из
аппарата проходит через боковые щели патрубка и отсасывается по трубо-
проводу В случае переполнения аппарата и поступления жидкости в клапан,
мяч всплывает и, закрывая отверстие верхнего патрубка, прекращает даль-
нейший приток жидкости в трубопровод. Цилиндр делается стеклянным для
наблюдения за поведением мяча.
Ловушки. В жидкости, передаваемые по трубопроводам, ино-
гда попадают посторонние твердые предметы. Перед подачей
таких загрязненных жидкостей в трубопровод эти примеси за-
203
давления в резервуаре
вуар наружный воздух.
Рис. 12.17. Смотровой фонарь с цилиндрическим
стеклом:
I — корпус 2 сюкло; 3— болты
держивают в ловушке, устанавливаемой на
начальном участке трубопровода.
Ловушка распространенного типа пока-
зана на рис. 12 20
Дыхательный клапан предназначен для
выравнивания давления внутри резервуаров
с горючими жидкостями. Дыхательный кла-
пан поддерживает в резервуаре атмосфер-
ное давление в процессе наполнения и опо-
рожнения резервуара, а также при коле-
баниях наружной температуры
Изображенный на рис. 12.21 дыхатель-
ный клапан — разновидность грузового пре-
дохранительного клапана.
Левый золотник поднимается в случае превыше-
ния давления в резервуаре, выпуская при этом га-
зовоздушную смесь в атмосфсрч При понижении
приподнимается правый золотник, впуская в резер-
Отверстия, сообщающие клапан с атмосферой при-
крыты снизу сеткой, препятствующей проникновению в pcjepBvap пламени.
Огнепреградители Па линиях, сообщающих с атмосфер эй
реакционные аппараты, содержащие горючие пары или газы,
устанавливают огнепреградители (см гл. 19)
12.5. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ И ОКРАСКА ТРУБОПРОВОДОВ
Покрытие трубопроводов тепловой изоляцией преследует одну
из следующих целей.
предотвратить конденсацию водяного пара;
сократить потери тепла, предупредить застывание продукта
при охлаждении (например, олеума, нитробензола, расплавлен-
ной серы и т. п.) и замерзание воды;
устранить конденсацию водяных паров, содержащихся в воз-
духе, на холодных стейках трубопроводов, проходящих в теплом
помещении (например, на водопроводных трубах);
предотвратить ожоги персонала, а также уменьшить нагрев
помещения горячими трубопроводами.
Трубопроводы, имеющие температуры наружной поверхности
выше 45°C и расположенные в доступных для обслуживающего
персонала местах, должны быть покрыты тепловой изоляцией,
204
Рис 12 18 Винипластовын смотровой фонарь с плоскими стеклами.
/ — стекло; - — корпус
Рис. 12.20. Ловрика:
/ — штуцер; ’ — корпус; -Ч — вкладыш; 4 —•
стакан. 5—откидная крышка
Рис. 12.19. Обратный клапан для вакуум-трубопроводов-
i ~ патрубок; 2— цилиндрическое стекло; 3 - резиновый мяч; J — верхний патрубок; 5 —
направляющие планки
Риг. 12.21 Дыхательный клапан:
1 корпус: 2. 7— огнезащитные сетки; .7 -выпускной золотник; 4. 5 — крышки: 6
впускной золотник
температура наружной поверхности которой не должна превы-
шать 45 °C.
Независимо от назначения изоляция должна обладать сле-
дующими свойствами: малой теплопроводностью (в этом основ-
ное назначение изоляции); небольшой теплоемкостью; невысо-
кой стоимостью; легкостью нанесения на трубы; малой массой
и долговечностью.
Материал для изоляции в каждом отдельном случае выби-
рают таким, чтобы он наилучшим образом удовлетворял усло-
виям работы определенного трубопровода.
Трубопроводы из неметаллических материалов, обладающих
малой теплопроводностью, изоляцией обычно не покрывают.
Трубопроводы, транспортирующие продукты, застывающие
или выпадающие из растворов в виде кристаллов (например,
расплавленная сера и нафталин), выполняют с обогревом.
Схема такого трубопровода с проложенной к нему вплотную
и заключенной в общую изоляцию линией пара (спутником)
показана па рис. 12.22. Трубы обтягиваются стальной сеткой,
Рис. 12.22. Схема обогрева материального трубопровода наружной паровой
линией (спутником):
I спутник; 2 — трубопровод; 3 — изоляция по сетке; 4 — фланцы; 5 — хомут
206
рис. 12 23. Схема обогрева трубопровода паровой рубашкой.
/ штуцер для пара: ? — рубашка; 3 — труба: 4— штуцер для откода конденсата
по которой накладывается тепловая изоляция. Спутник притя-
гивают к материальному трубопроводу с помощью хомутов.
В некоторых случаях, когда требуется особенно интенсивный
обогрев материального трубопровода, его снабжают паровой
рубашкой (рис. 12.23).
Материальный обогреваемый трубопровод перед пуском в
него продукта тщательно прогревают паром. Продувка паром
предусмотрена также при наличии в трубопроводе «мешков».
ГОСТ 14202—69* установлена опознавательная окраска трубо-
проводов, предупреждающие знаки и маркировочные щитки.
Это помогает отличить один трубопровод от другого, что необ-
ходимо при обслуживании трубопроводов и обеспечении безо-
пасности труда.
Определено 10 укрупненных групп веществ, транспортируе-
мых по трубопроводам. Ниже приведены цвета опознавательной
окраски трубопроводов в зависимости от групп транспортируе-
мых по ним веществ и цифровые обозначения этих групп:
1 Вода Зеленый 6. Кислоты Оранжевый
2 Пар Красный 7. Щелочи Фиолетовый
3. Воздух Синий 8. Жидкости горючие Коричневый
4. Газы горючие Желтый 9. Жидкости него рю- Коричневый
3 Газы негорючие Желтый чие
0. Прочие вещества Серый
Противопожарные трубопроводы, независимо от их содер-
жимого (вода, пена, пар для тушения пожара, инертный газ
и др.) окрашиваются в красный цвет (сигнальный).
Опознавательная окраска трубопроводов выполняется сплош-
ной по всей поверхности коммуникаций или отдельными участ-
ками.
Для обозначения наиболее опасных по свойствам транспор-
тируемых веществ на трубопроводы наносятся предупреж-
дающие цветные кольца.
* ГОСТ 14202—69. Трубопроводы промышленных предприятий. Опозна-
вательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки.
207
Таблица 12.1. Число предупреждающих цветных колец на трубопроводах
в зависимости от степени опасности транспортируемых веществ
Число колец Одно Два Три Транспортируемое вещество Перегретый пар Горячая вода, насыщенный пар Перегретый и насыщенный пар, горячая вода Горючие (в том числе сжижен- ные) и активные газы, легко- воспламеняющиеся и горючие жидкости Негорючие жидкости и пары, инертные газы Перегретый пар Горячая вода, насыщенный пар Продукты с токсическими свой- ствами (кроме вредных ве- ществ и дымящихся кислот) Горючие (в том числе сжижен- ные) и активные газы, легко- воспламеняющиеся и горючие жидкости Негорючие жидкости и пары, инертные газы Перегретый нар Горячая вода, насыщенный пар Вредные вещества и дымящие кислоты Прочие продукты с токсически- ми свойствами Горючие (в том числе сжи- женные) и активные газы, лег- ковоспламеняющиеся и горю- чие жидкости Негорючие жидкости и пары, инертные газы Давление. МПа До 2,2 1,6—8 0,1—1,6 До 2,5 До 6,4 До 3,9 8—18,4 До 1,6 2,5—6,4 6,4—10 Независимо о г давления Выше 18,4 Независимо от давления Выше 1,6 Независимо То же Температура. С 250—350 Выше 120 120—250 От —70 до +250 От —70 до +350 350—150 Выше 120 От —70 до +350 250—350 и —70—0 340—450 и -70-0 450-660 Выше 120 От —70 до +700 От —70 до -г 700 350—700 450—700
Ниже приведены цвета опознавательной окраски предупреж-
дающих колец в зависимости от свойств транспортируемого ве-
щества:
Красный Легковоспламеняемые, огнестойкие и взрывоопас-
ные
Желтый Опасные или вредные
Зеленый Безопасные или нейтральные
В случаях, когда вещество одновременно обладает несколь-
кими опасными свойствами, обозначаемыми различными цвета-
ми, на трубопроводы следует наносить кольца нескольких цве-
тов. На вакуумных трубопроводах, кроме отличительной окрас-
ки, дается надпись «вакуум».
208
По степени опасности для жизни и здоровья людей, а также
эксплуатации предприятия вещества, транспортируемые по
трубопроводам, подразделяются на три группы, обозначаемые
соответствующим числом предупреждающих цветных колец
(табл. 12.1').
Для обозначения трубопроводов с особо опасными для здо-
ровья и жизни людей или эксплуатации предприятия содержи-
мым, а также при необходимости конкретизации вида опасности,
дополнительно к цветным предупреждающим кольцам приме-
няются предупреждающие знаки. Они имеют форму треуголь-
ника, в котором на желтом фоне помещено изображение чер-
ного цвета.
Если под воздействием агрессивных веществ, транспортируе-
мых по трубам, может измениться отличительный цвет, трубо-
проводы обозначаются маркировочными щитками. Они служат
также для дополнительного обозначения веществ, транспорти-
руемых по трубопроводам.
Маркировочные щитки, надписи и предупреждающие знаки
располагаются в наиболее ответственных пунктах коммуника-
ций (на ответвлениях, у мест соединений, отбора, у задвижек,
вентилей, клапанов, шиберов, контрольных приборов, в местах
прохода трубопроводов через стены, перегородки, перекрытия,
на вводах и выводах из производственных зданий и т. д.), в хо-
рошо освещенных местах.
Ниже приведены цифровые обозначения (дополнительные)
веществ, транспортируемых по трубопроводам:
1 Вода; 3.2 кондиционированный
1.1 питьевая 3.3 циркуляционный
1.2 техническая 3.4 горячий
1 3 горячая (водоснабжение) 3.5 сжатый
1.4 горячая (отопление) 3.6 для пневмотранспорта
1.5 питательная 3.7 кислород
1 6 резерв 3.8 вакуум
1.7 резерв 3.9 прочие виды воздуха
L8 конденсат 3.0 отработанный
1.9 прочие виды воды 4 Газы горючие:
1 0 отработанная, сточная 4.1 светильный
2 Пар: 4 2 генераторный
2 1 низкого давления до 0,2 МПа 43 ацетилен
22 насыщенный 4 4 аммиак
2.3 перегретый 4 5 водород и газы его содержа-
24 2 5 отопительный влажный (соковый) 46 щие углеводороды и их производ-
2 6 2 7 отборный резерв 4.7 ные оксид углерода и газы его со-
2.8 2.9 2.0 вакуумный прочие виды пара от работапный 4.8 держащие резерв
3 Воздух: 4 9 прочие виды горючих газов
3 1 атмосферный 4.0 отработанные горючие газы
<4— 552
209
5 Газы негорючие:
5.1 азот и газы его содержащие
5.2 резерв
5.3 хлор и газы его содержащие
5.4 диоксид углерода и газы его
содержащие
5.5 инертные газы
5.6 диоксид серы и газы его со-
держащие
5.7 резерв
5.8 >
5.9 прочие виды негорючих газов
5.0 отработанные негорючие газы
6 Кислоты:
6 1 серпая
6 2 соляная
6.3 азотная
6.4 резерв
6.5 неорганические кислоты и их
растворы
6.6 органические кислоты и их
растворы
6.7 растворы кислых солей
6 8 резерв
6.9 прочие жидкости кислотной
реакции
6.0 отработанные кислоты и кис-
лые стоки (при рН<6,5)
7 Щелочи:
7.1 натриевые
7.2 калийные
7 3 известковые
7.4 известковая вода
7.5 неорганические щелочи и их
растворы
7.6 органические щелочи и их
растворы
7 7 резерв
7 .8 резерв
7 .9 прочие жидкости щелочной
реакции
7 0 отработанные щелочи и ще.
л очные стоки (pH >8,5)
8 Жидкости горючие:
8 1 жидкости категории А
(U 28 СС)
8.2 жидкости категории Б
(28 °С</Всп<120 °C)
8.3 жидкости категории В
(/вс..> 120 °C)
8 4 смазочные масла
8 5 прочие органические горючие
жидкости
8 6 взрывоопасные жидкости
8 7 резерв
8.8 резерв
8 9 прочие горючие жидкости
8.0 горючие стоки
9 Жидкости негорючие.
9 1 жидкие пищевкусовые продук-
ты
9.2 водные растворы (нейтраль-
ные)
9.3 прочие растворы (нейтраль-
ные)
9 4 водные суспензии
9.5 прочие суспензии
9 6 эмульсии
9.7 резерв
9.8 резерв
9 9 прочие негорючие жидкости
9 0 негорючие стоки (нейтраль
ные)
0 Прочие вещества:
0.1 порошкообразные .материалы
0.2 сыпучие материалы зернистые
0.3 смеси твердых материалов
с воздухом гели
0.5 пульпы водяные
0 6 пульпы прочих жидкостей
0 7 резерв
0 8 резерв
0.9 резерв
0.0 отработанные твердые мате-
риалы
Во всех производственных помещениях, где имеются трубо-
проводы на видных местах вывешиваются схемы опознаватель-
ной окраски коммуникаций с расшифровкой отличительных цве-
тов, предупреждающих знаков и цифровых обозначений, при-
нятых для маркировки трубопроводов.
12.6. ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Техническое освидетельствование трубопроводов заключается
в наружном осмотре и гидравлическом испытании. Наружный
осмотр преследует цель не только установить по внешнему виду
качество сварных и фланцевых соединений, но и определить
210
состояние сальников, проверить соблюдение величины и на-
правления уклонов, прогиба трубопровода, прочность несущих
конструкций, правильность расположения подвижных опор, на-
дежность закрепления труб в «мертвых точках», доступность
арматуры при ее эксплуатации и ремонте и т. д. Такой осмотр
проводится до наложения изоляции.
Гидравлическому испытанию трубопровод подвергают после
наружного осмотра Трубопровод заполняют водой с темпера-
турой не ниже 5°C. После заполнения водой к нему присоеди-
няют насос, специально предназначенный для проведения гид-
равлических испытаний На испытательной трубе, идущей от
насоса к испытуемому трубопроводу, устанавливают манометр.
Испытательное давление должно составлять:
для стальных трубопроводов, работающих при давлении до 0,5 МПа,
а также трубопроводов с температурой стенки более 400 °C—1.5 рабочего
давления, но не менее 0,2 МПа;
для стальных трубопроводов при давлениях от 0,5 МПа и выше —
1,25 рабочего давления, но не менее рабочего плюс 0,3 МПа;
для прочих трубопроводов—1,25 рабочего давления, но нс менее
0,2 МПа для чугунных, вининластовых, полиэтиленовых и стеклянных;
0,1 МПа для трубопроводов из цветных металлов и их сплавов;
0,05 МПа для трубопроводов из фаолита.
Вакуум— трубопроводы испытывают гидравлическим давлением 0,2 МПа.
Трубопровод должен находиться под испытательным давлением в тече-
ние 5 мин, после чего давление снижают до рабочего При рабочем давлении
наружный осмотр трубопровода повторяется Испытательное давление для
стеклянных трубопроводов выдерживается в течение 20 мин.
Результаты гидравлического испытания считаются удовле-
ворител иными, если не произошло падения давления по мано-
метру, а в сварных швах, трубах, корпусах арматуры и т. п.
нс обнаружено признаков разрыва, течи и запотевания.
В-отдельных случаях гидравлическое испытание заменяют
пневматическим
ГЛАВА 13
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОМПРЕССОРОВ,
НАСОСОВ, ГАЗГОЛЬДЕРОВ
13.1. КОМПРЕССОРЫ
Компрессоры используются для сжатия и перемещения воздуха,,
различных газов и их смесей
По принципу действия компрессоры подразделяются на цент-
робежные и поршневые Центробежные компрессоры применя-
ются в основном для компримирования больших объемов газа
И* 21Г
до давления 3 МПа; поршневые компрессоры — для создания
более высоких давлений.
Источники опасности при сжатии газов. Основные источи i-
ки опасности при эксплуатации компрессорных установок:
повышение давления и температуры сжимаемого газа сверх
допустимых;
утечка сжимаемых газов через неплотности в оборудовании:
отложение смазочных масел и продуктов их разложения на
стенках цилиндров компрессоров.
Опасность эксплуатации компрессорных установок в значи-
тельной степени определяется физико-химическими и пожаро-
взрывоопасными свойствами сжимаемых и транспортируемых
газов.
В соответствии с этим основные мероприятия по технике
безопасности при эксплуатации компрессоров заключаются
в предотвращении повышения давления и температуры и воз-
можности образования взрывоопасных смесей.
Требования безопасности, предъявляемые к конструкции
компрессорного оборудования и правильной его эксплуатации
определены ГОСТ 12.2.016—81*, «Правилами устройства и безо-
пасной эксплуатации стационарных компрессорных установок,
воздухопроводов и газопроводов», «Правилами устройства и
безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, работающих
на взрывоопасных и токсичных газах» и другими нормативными
документами.
Воздушные компрессоры представляют большую опасность,
чем газовые, так как в них возможно образование взрывоопас-
ных смесей в результате смешения даже с небольшими коли-
чествами горючих газов, попавших в компрессорную установку
с забираемым воздухом, или смешения продуктов разложения
смазочных масел с кислородом сжимаемого воздуха.
При компримировании газа взрывоопасная смесь может об-
разоваться только при значительном разбавлении газа воздухом,
что происходит только в результате аварии компрессорной уста-
новки.
Повышение давления сжимаемого газа сверх допустимое
может привести к разрыву отдельных элементов компрессорной
установки. С возрастанием давления понижается также темпе-
ратура вспышки смазочного масла.
При сжатии воздуха температура внутри цилиндра компрес-
сора по мере повышения давления возрастает, если воздух не
охлаждать. Зависимость избыточного давления и температур1,1
приведены ниже:
♦ ГОСТ 12.2.016—81. ССБТ. Оборудование компрессорное. Общие требе
вания безопасности.
212
TiBieinic. МПя 0 0 1 0.2 0.3 0,4 0 5 1.0 2.0 5,0
Температура. °C 20 86 131 166 195 221 300 418 563
При высокой температуре уменьшается вязкость смазочного
масла, оно распыляется, усиливается его термическое разложе-
ние: выделяются водород, предельные и непредельные легкие
углеводороды, в том числе и ацетилен, образующие с воздухом
взрывоопасные смеси. При разложении смазочного масла на
стенках цилиндра компрессора, клапанных устройствах и на-
гнетательных трубопроводах откладываются твердые продукты
разложения (технический углерод, смолы, кокс, асфальтены
и др ), образующие «нагар». Присутствие в сжимаемом газе
пыли, окалины и продуктов коррозии резко усиливает образо-
вание нагара, увеличивает трение, местные перегревы, которые
могут привести к взрыву.
Смазочные масла при высокой температуре частично испа-
ряются, а при излишне обильной смазке распыляются в сжи-
маемом воздухе в виде мельчайших брызг—тумана, образуя
с воздухом взрывоопасные смеси.
Применение качественной смазки и надежное охлаждение
компрессоров — основные требования их безопасной эксплуа-
тации.
Система смазки и смазочные масла. Правилами предусмот-
рена подача масла под давлением циркуляционными принуди-
тельными системами. Циркуляционная система смазки и про-
мывки имеет фильтрующие устройства для очистки масла от
примесей. Для контроля давления масла в системе предусмат-
ривается установка манометра и клапанов. Все линии подачи
масла в системе смазки цилиндров и сальников снабжаются
обратными клапанами
Характеристика смазочных масел, применяемых в компрес-
сорах (температура вспышки, вязкость, термическая устойчи-
вость), должна удовлетворять требованиям Правил.
Для смазки цилиндров и сальников газовых компрессоров
применяются масла с температурой вспышки не менее, чем
на 20 °C выше темпера гуры нагнетаемого газа. Как правило,
температура вспышки компрессорных смазочных масел больше
200°C, а температура самовоспламенения не менее 400°C.
Система охлаждения компрессорных установок. Для предот-
вращения повышения температуры сжижаемого газа сверх до-
пустимой, а следовательно для обеспечения безопасной работы
компрессорные установки снабжаются надежной системой воз-
душного или водяного охлаждения (в зависимости от произво-
дительности и рабочего давления).
Температура сжимаемого газа, как уже отмечалось, не долж-
на превышать температуру вспышки компрессорных масе к По-
этому температура сжатого газа в одноступенчатых компрес-
Vf,pax не должна превышать 160°C, а в многоступенчатых —
213
140°C. При многоступенчатом сжатии устанавливают промежх.
точные выносные холодильники для газа после каждой ступени
сжатия.
Для компрессорных установок применяется открытая цир-
куляционная система охлаждения, в которой отработанная вода
сливается без дав тения в общую сливную воронку. Это необ-
ходимо для наблюдения за циркуляцией воды и ее темпера-
турой.
Система охлаждения компрессорных установок оборудуется
водоочистителями.
Предохранительные устройства. К предохранительным уст-
ройствам, которыми оборудуются компрессорные установки,
относятся предохранительные клапаны, предохранительные
мембраны и обратные клапаны.
Для нормальной и безопасной работы компрессора на всех
ступенях сжатия устанавливаются предохранительные кла-
паны.
В тех случаях, когда предохранительный клапан не может
надежно работать, установка снабжается предохранительной
мембраной. Предохранительная мембрана устанавливается пе-
ред предохранительным клапаном.
Предохранительные клапаны устанавливаются до запорной
арматуры и до обратного клапана.
Контрольно-измерительные приборы и системы автомати-
зации.
Для обеспечения безаварийной работы компрессорные ус-
тановки снабжаются необходимыми контрольно-измерительны-
ми приборами (термометрами, манометрами, расходомерами
и др ).
Приборы должны обеспечивать постоянный контроль за
температурой и давлением.
Температуру замеряют ртутными термометрами (в метал-
лическом кожухе), логометрами, милливольтметрами, элект-
ронными автоматическими мостами и потенциометрами.
Для замера давлений применяют пружинные манометры.
Чанометры высокого давления па линиях подвода взрывоопас-
ных и токсичных газов оборудуются автоматически действую-
щими запорными клапанами, а также защитными приспособ-
лениями, препятствующими поражению персонала осколками
в случае разрушения манометров.
Автоматизированные компрессорные установки, работающие
на взрывоопасных и токсичных газах, имеют приборы, сигна-
лизирующие о появлении механических неисправностей, и от-
ключающие устройства. Они должны обеспечивать в необходи-
мых случаях остановку двигателя компрессора или не допу-
скать его включения.
214
Предусматривается звуковая или световая сигнализация о
нарушении эксплуатационных параметров.
Одним из важных аспектов обеспечения безопасности янля
ется защита компрессоров при перегрузке и поломках, поэтому
в химических производствах помимо обычных блокировок ис-
пользуются также специальные системы защиты при механиче-
ских неисправностях.
Специальные требования безопасности. В зависимости от ком-
примируемых газов возникает необходимость соблюдения спе-
циальных требований безопасности.
Необходимым условием безопасной эксплуатации газовых
компрессоров является контроль состояния их герметичности с
помощью сигнализаторов горючего газа, связанных с аварий-
ной вентиляцией в помещении компрессорной.
Обеспечению герметичности уделяется основное внимание
при работе водородных компрессоров, так как нижний концент-
рационный предел распространения пламени очень низок
Н% (об.)] и даже небольшие выделения водорода могут со-
здать в помещении взрывоопасную среду.
При компримировании кислорода совершенно недопустим
его контакт с любыми видами смазочных масел, так как они
быстро окисляются и воспламеняются. Поэтому для смазки ис-
пользуют водоглицериновую эмульсию, фторопластовые ирга
нические и другие смазки, не окисляющиеся кислородом.
Особые требования безопасности предъявляются к компрес-
сорам для ацетилена, обладающего способностью к рзрывпом)
распаду с повышением температуры. Безопасность обеспечива
ется рядом специальных мер: медленным ходом поршня (не
более С,7 м/с), усиленным охлаждением и др. Арматура и конт-
рольно-измерительные приборы ацетиленовых компрессоров
не должны содержать детали, изготовленные из меди (и ее
сплавов), серебра или с применением серебряных припоев, так
как ацетилен при взаимодействии с этими веществами образу
ст ацетилениды, обладающие взрывоопасными свойствами.
В компрессорах для сжатия хлора в качестве смазки ис-
пользуют концентрированную серную кислоту, так как обычные
смазочные масла в атмосфере хлора подвергаются хлориро-
ванию.
В воздушных компрессорах, как уже отмечалось, возможно
°бразование взрывоопасных смесей даже при небольших коли
чсствах горючих газов, забираемых с воздухом. Поэтому воз
ДУХ забирают из зоны, не содержащей примесей горючих газов
8 пыли, на высоте не менее 2—Зм от уровня земли и очищают
8 фильтрах различной конструкции.
Для сглаживания пульсаций давления сжатого воздуха или
гзза между поршневым компрессором и магистралью устанав
Дивают буферные емкости (воздухо- или газосборники). Емко-
сти устанавливают вне помещений на открытой ограждаемой
площадке, они оснащены кранами для спуска воды и масла,
манометрами и предохранительными клапанами, имеют лазы и
тюки для очистки. Между буферной емкостью и компрессором
устанавливают обратный клапан.
К особенностям эксплуатации поршневых компрессоров от-
носится то, что они должны быть защищены от атмосферных
воздействий и обслуживающий персонал должен постоянно на-
блюдать за их работой.
Степень защиты компрессоров и обслуживающего персонала
о г атмосферных воздействий определяется климатическими ус-
ловиями района расположения предприятия. В то же время
размещение компрессоров в закрытых производственных поме-
щениях потенциально более опасно и необходимы специальные
меры, предупреждающие образование взрывоопасных концент-
раций горючих паров и газов, а также защита персонала от
тепловых поражений и осколков в случае аварии. Возможные
решения этой проблемы: вынос максимально возможной части
оборудования, арматуры, коммуникаций во вспомогательные по-
мещения, на открытые площадки и рациональная планировка,
вентиляция машинного зала.
Специально проведенные эксперименты и изучение последствий аварий
показали, что сила взрыва и степень разрушения строительных конструкций
существенно зависят or размеров свободных иеогражденных проемов.
Минимальные разрушения наблюдались при степени раскрытия зданий
f/V>l/15. Здесь F— площадь открытых проемов, м2; V — объем здания, м3
При этом было установлено, что даже легкие пластиковые ограждения
значительно увеличивают давление взрыва и его разрушительные последст-
вия Если в районах с мягким климатом указанная степень раскрытия до-
стижима, то для районов с суровым климатом степень раскрытия обычно не
превышает 1/40.
Во всех случаях стремление к максимально возможному
раскрытию машинных залов является превалирующим, даже
несмотря на возможные ухудшения комфортных условий для
персонала.
Выбор способов вентиляции определяется планировочными
решениями. Предпочтение отдается естественной вентиляции.
Однако, эффективная естественная вентиляция возможна толь-
ко при большой степени раскрытия зданий При малых степе-
нях раскрытия необходимо использование принудительной
приточно-вытяжной вентиляции. *
Для защиты персонала от возможных последствий преду-
смотрены специальные зоны обслуживания, или так называе-
мые коридоры управления, куда выносят приборные шиты,
пульты дистанционного управления и ручные органы управле-
ния отсекающей арматурой, расположенной снаружи здания
216
компрессорной. Зона обслуживания проходит обычно вдоль
машинного зала в стороне от оборудования и ограждается <н
машинного зала защитным экраном. При необходимости не-
посредственного обслуживания оборудования высокого давле-
ния практикуют использование специальных кабин. Персона ;
обеспечивается касками, зап; иными очками и теплостойкой
одеждой.
Перечисленные меры дают все же ограниченные результа-
ты, так как в основе своей направлены на уменьшение по-
следствий опасных факторов, а не на их ликвидацию. Карди-
нально решить проблему безопасности компрессорных устано-
вок можно только заменой поршневых компрессоров центро-
бежными В этом случае будут обеспечены условия для выно-
са всего оборудования на наружные установки, а также лик-
видируются источники колебаний давления в системе.
13.2. НАСОСЫ
Безопасность эксплуатации насосов обеспечивается надежной
конструкцией, коррозионной стойкостью материала и герметич-
ностью уплотнения движущихся частей. При перекачивании
горячей жидкости предусматриваются система охлаждения де-
талей насоса, а также специальные меры защиты обслуживаю-
щего персонала от ожогов Детали насосов, соприкасающиеся
с перекачиваемыми кислотами, изготавливают из коррозионно-
стойких материалов или покрывают защитными составами
В насосах для перекачивания легколетучих, горючих и токсич-
ных жидкостей применяются специальные сальники и другие
герметизирующие устройства, предотвращающие утечки паров
через неплотности
В химических производствах применяют насосы различных
типов с различной производительностью. Правильный выбор
типа насоса и его эксплуатация в соответствии с действующи-
ми нормами и правилами — необходимые условия безопас-
ное! и.
13.2.1. Центробежные насосы
В химической промышленности применяются преимущественно
нентробежные насосы. Их габариты и масса относительно не-
велики, они просты по устройству и более безопасны в эксплуа
тации Центробежные насосы в силу простоты их конструкции
можно изготовлять из различных коррозиоппоустойчивых мате-
риалов: легированных сталей, фаолита, винипласта, фторопла-
ста, фарфора, стекла, керамики, различных сплавов, чугуна
и др.
217
7
Рис. 13.1. Разрез центробежного насоса для перекачки горячих нефтепродук-
тов п сжиженных газов
/—спиральной корпус; 2— рабочее колесо; 3— охлаждающая полость; 4 — вал; .5—
сальник с фонарем; 6 — уплотнительное кольцо
Центробежные насосы (рис. 13.1) обеспечивают равномер-
ную, без толчков, подачу жидкости, они могут перекачивать
загрязненные жидкости и шламы, работать без присмотра пер
сонала в течение относительно длительного времени. Многосту-
пенчатые центробежные насосы способны развивать высокие
давления и перекачивать жидкости с температурой до 400ГС.
Одна из серьезных опасностей при эксплуатации центробеж-
ных насосов—. кавитация, т. е. образование в потоке перекачи-
ваемой жидкости полостей (каверн), заполненных ее парами или
газами.
Явление кавитации заключается в следующем По мере засасывания на
сосом жидкости ее давление падает и может стать меньше упругости пасы
шейных паров, в результате чего в потоке образуются заполненные парами
пузырьки. объединяющиеся в каверны. При входе их в область повышенного
давления у рабочего колеса пары сразу конденсируются, пустоты мгновенно
с ударом «захлопываются», в результате соударении в толще жидкости воз
пикают микроскопические зоны повышенного давления до десятков мсгопас-
калси. Удары жидкости приводят к эрозии и коррозии рабочих поверхности к
создают вибрации, вызывающие износ подшипников, сужают проходное се-
чение в результате «холодного кипения» и выделения газов, вплоть до срь*в 1
работы насоса. При интенсивной кавитации насос может выйти из стро*
за несколько часов работы
Центробежные насосы оснащаются арматурой и контрольно-
измерительными приборами, обеспечивающими безопасность прв
эксплуатации. До рабочего колеса устанавливается вакуум
метр, а после него — манометр, на всасывающем трубопровода
ставится сетка, предохраняющая рабочее колесо от попаданиг
в него посторонних предметов. На нагнетательном трубопрово
ie устанавливают предохранительный клапан, обратный клапан
2! 8
(для удержания столба жидкости во время остановки насоса и
предотвращения обратного перетока жидкости) и задвижку,
используемую при остановке и пуске насоса и для регулирова-
ния подачи жидкости
13.2.2. Поршневые насосы
Поршневые насосы применяются для транспортирования жид-
костей при высоких давлениях, для перекачивания высококи
пящих жидкостей средней и высокой вязкости, гак как отно-
сительно малая скорость движения поршня дает возможность
вязкой жидкости целиком заполнить цилиндр
Поршневые насосы можно оборудовать прямодействующим
паровым приводом, что уменьшает их пожаро- и взрывоопас-
ность при перекачивании горючих продуктов
Основная опасность при эксплуатации поршневых насосов
заключается в возможном разрыве нагнетательного трубопрово-
да в случае его засорения или перекрытия на котящейся на нем
задвижки во время пуска или работы насоса. Для предотвраще-
ния такой аварии применяется система обвязки поршневого на
coca (нагнетательная линия насоса соединяется со всасываю
щей через предохранительный клапан на обводной линии),
схема которой показана на рис. 13.2 При повышении давле-
ния в нагнетательном трубопроводе срабатывает предохрани-
тельный клапан 3 и сбрасывает давление во всасывающую ли-
нию. На байпасной линии установлена задвижка 4, с помощью
которой можно регулировать производительность насоса, пе-
репуская часть жидкости во всасывающую линию.
К существенным недостаткам поршневых насосов относится
неравномерная, пульсирующая подача перекачиваемой жидко-
сти. что приводит к вибрации, нарушению
герметичности фланцевых соединении и раз-
рушению трубопроводов. Для уменьшения
пульсации на поршневых насосах как мож-
но ближе к нагнетательному клапану ста-
вят воздушный клапан 8, выравнивающий
скорость движения жидкости в нагнетатель-
ном трубопроводе. Воздушная (паровая)
подушка с увеличением давления сжима-
ется, а затем, расширяясь выталкивает
Рис 13 2 Схема обвязки поршневого насоса:
Ь 4. 7 — задвижки; 2 — обводная лнння; 3 — предохранц-
ге-тьный клапан; 5—манометр: 6 — обратный клапан;
fl—воздушный колпак
219
Рис. 13.3. Одновинтовой насос для высоковязких жидкостей с подводом воды
для охлаждения уплотнений в сальниковой коробке
жидкость в трубопровод. Размер воздушного клапана определи
ется расчетом, объем воздуха (пара) в колпаке во время рабо-
ты должен составлять примерно 2/3 полного объема колпака
Для наблюдения за уровнем жидкости в колпаке имеется мерное
стекло или уровнемер другого типа Помимо уменьшения виб
рации колпак предохраняет насос от гидравлических ударов
при внезапной остановке насоса.
13.2.3. Специальные насосы
Для перекачки высоковязких продуктов, суспензий, шламов и
сильно загрязненных жидкостей применяют насосы объемного
типа разных конструкций: шестеренчатые, эксцентрические со
скользящими лопатками, роторные и др Одна из последних
конструкций — одновинтовые насосы (рис. 13.3), отличающиеся
равномерностью подачи и большой высотой подъема. Одновин
товые насосы, рабочая часть которых может быть изготовлена
из резины ‘или пластмасс, весьма надежны и пригодны для
перекачивания кислот, щелочей, сильно загрязненных жидко
стей, густых суспензий, жидкого стекла, смол, целлюлозной
массы.
Для перекачки малых количеств опасных продуктов на ла
бораторных и опытных установках, а также в качестве дози-
ровочных насосов находят применение роторно-диафрагменные
и шланговые насосы, схемы которых приведены на рис. 13.4
и 13.5. Рабочей частью этих простых по конструкции и надеж
ных в работе насосов являются эластичные и стойкие к воз
действию перекачиваемых жидкостей резиновые шланги или
специальной формы диафрагмы. Корпус роторно-диафрагмеН
ных насосов может быть изготовлен из пластмассы.
Для транспортирования вязких, агрессивных, токсичных
и абразивных сред все большее применение находят диафраг-
менные насосы с пневматическим приводом. Использование
сжатого воздуха или инертного газа в качестве привода вмв’
рис 13 4 Принципиальная схема роторно-диафрагменного пасоса'
j — корпус 2— упругая оболочка (диафрагма); 3— эксцентрик
Рис 13.5. Схема шлангового насоса
/ — корпус; 2— упругий шланг; 3 — ротор 4— ролики ротора
сто механических движущихся частей позволяет перекачивать
детонирующие жидкости, например, нитроэфиры. На рис 13.6
показана одна из конструкций диафрагменного пневмопривод-
ного насоса в момент начала нагнетания.
Надежность и безаварийность работы таких насосов обес
печиваются наблюдением за износом и своевременной заменой
эластичных деталей, которые вследствие непрерывной дефор-
Рис. 13.6. Диафрагменный пневмоприводной насос с регулятором времени:
напорный продуктовый клапан 2— корпус насоса; 3. 15— диафрагмы: 4— манометр,
’ регулятор времени; 6, 16, 17 — трубы пневмопривода. 7 — шток. 8— впускной воз-
-у»1ный клапан; 9 — соленоидный клапан; 10 — воздушный фильтр- И — рогуля гор дав
..1||ия- “ выпускной воздушный клапан; 13, 14 — впускной и выпускной управляющие
•'•чапаны; 18— всасывающий продуктовый клапан
221
мации и старения полимера имеют ограниченный срок службы
При перекачке жидкостей-диэлектриков в насосах происходит
накопление зарядов статического электричества и необходимо
принимать меры для их отвода.
Особый интерес представляют магнитно-гидродинамические
насосы, применяемые для безопасного перекачивания кислот
щелочей, растворов солей и других электропроводных жидко-
стей. В магнитно-гидродинамических насосах струя жидкости
разгоняется бегущим вдоль отрезка «труба-насос» переменным
электромагнитным полем. В электропроводящей жидкости воз
пикают индукционные токи, и она увлекается электромагнит
пым полем, подобно тому, как в асинхронном электромотор(
ротор увлекается вращающимся электромагнитным полем. Ос
нованные на новом принципе магнитно-гидродинамические
насосы герметичны, не имеют сальников, вращающихся и ка-
ких-либо подвижных частей, поэтому они безопасны, если при
их питании током соблюдаются общие требования безопас
ности.
13.3. ГАЗГОЛЬДЕРЫ
Газгольдеры представляют собой резервуары, предназначенные
для хранения газов, распределения их по потребителям, вырав
нивая давления газа в замкнутой газораспределительной си
стеме и др.
Газгольдеры — сложные инженерные сооружения, снабжен-
ные специальными устройствами для регулирования основных
параметров хранимых газов (количества, давления, температу-
ры, состава и Др.).
В зависимости от рабочего давления газгольдеры подразде
ляются на два класса:
I класс — газгольдеры низкого давления. Рабочее давление
от 1,7 до 4 кПа;
II класс — газгольдеры высокого давления. Рабочее давле-
ние от 0,07 МПа до 3,0 МПа и выше.
Принципиальное различие между газгольдерами низкого f
высокого давления заключается в том, что рабочий объем
первых — переменный, а давление газа в процессе наполнения
или опорожнения остается неизменным или изменяется очень
незначительно, тогда как геометрический объем газгольдеров
высокого давления остается постоянным, а давление при на-
полнении изменяется в пределах, определяемых параметрами
технологического процесса, а также прочностью и надежностью
сооружения.
Изотермические газгольдеры по принципу работы можно от-
нести к газгольдерам высокого давления, хотя их рабочее дав*
ление может значительно колебаться (от нескольких кПа Д°
222
Рис. 13.7. Газгольдеры:
fl—мокрый, с вертикальными направляющими; б—сухой, поршневого типа; в — сухой,
с гибкой секцией (мембраной) высокого давления; г—вертикальный цилиндрический;
О — горизонтальный цилиндрический; е — сферический (шаровой)
нескольких сотен кПа) и зависит от максимально допустимой
температуры хранения продукта в сосуде.
Газгольдеры низкого давления (рис. 13.7, а, б, в) в соответ
ствии с технологическими и конструктивными особенностями
можно разделить на две группы: мокрые с вертикальными нап-
равляющими и сухие — поршневого типа и с гибкой секцией
(мембраной). <
Газгольдеры высокого давления (рис. 13.7, г, д, е,) могут быть
Цилиндрическими (вертикальными и горизонтальными), а так-
же сферическими.
Газгольдеры, предназначенные для хранения горючих га-
зов, являются объектами повышенной опасности.
13.3.1. Мокрые газгольдеры
Мокрые газгольдеры широко применяют на предприятиях хи-
мической промышленности, что обусловлено простотой их кон-
струкции и надежностью эксплуатации.
Мокрые газгольдеры (емкостью от 100 до 3000 м3) с верти-
кальными направляющими применяют для хранения газов, не
вызывающих усиленной коррозии металла (аргона, азота, кис-
лорода, водорода, аммиака, метана, оксида и диоксида углеро-
да, ацетилена, природного газа и др.).
223
Рис. 13.8 Схема мокрого газгольдера
а — при высшем положении колокола и телескоп
б — размещение догрузки; / — колокол; 2 — телескоп-
3— кольцевые площадки с перилами, 4—резерву Jr>
5 — подставки; 6 — переливной карман: 7 — верт^
кальная направляющая (внутренняя); 8— вертикал--,
пая направляющая (внешняя). 9 — нижние ролики
10— верхние ролики; 11— колпак; 12—линзы; /.?
люки- 14— нижний гидрозатвор колокола; 15— чугун
ныс грузы; 16 — бетонные грузы; 17 — верхний гидро-
затвор телескопа
Мокрый газгольдер (см. рис. 13.8) со
стоит из наземного стального резервуара для
воды (водяного бассейна), расположенного нл
фундаменте, и подвижных звеньев для газа —
колокола (резервуар без дна) 1 и телескоп
(резервуара без дна и крышки) 2.
Передвижные звенья (телескоп и колокол)
газгольдера вертикально Перемещаются
внешним и внутренним направляющим 7 и 5.
на которые они опираются при помощи вер1
них и нижних роликов 9, 10 При наполне
нии газгольдера колокол под давлением газа
поднимается и. захватывая своим нижним
гидрозатвором 14 обратный верхний гидро
затвор 17, поднимает телескоп. Нижний гид
розатвор колокола захватывает воду из водя
ного бассейна, в результате чего образуется
газонепроницаемый гидравлический затвор.
Нижний и верхний гидрозатворы являются соединительными конструк
циями между подвижными звеньями и работают как основные элементы уп-
лотнения между ними.
Подвижные звенья создают и поддерживают заданное давление газ.»
в газгольдере от 1,25 до 2,4 кПа. Для создания в газгольдере давления газа
4 кПа колокол догружают по нижнему кольцу чугунными грузами 15, пи
верхней площадке — бетонными грузами 16.
Оборудование мокрого газгольдера показано на рис. 13.9.
Предохранительные устройства. К предохранительным уст
ройствам мокрых газгольдеров относятся:
перепускное устройство на крыше колокола (центральная
продувочная труба на центральном люке крыши колокола);
гидравлический затвор в камере газового ввода (предназна
чен для отключения газгольдера от межцеховых газопроводов
при ремонте);
автоматическое устройство для сброса газа из газгольдера
в атмосферу при его переполнении;
блокировка положения колокола по «предмаксимуму» с ав-
томатическим устройством для сброса газа «на свечу» для его
сжигания (если сброс газа в атмосферу запрещен) или прек-
ращения его подачи в газгольдер;
молниезащита (газгольдеры для горючих газов по молние-
защите относятся ко II категории);
защита от статического электричества;
огнепреградители на трубах сброса газа в атмосфер)
224
Контрольно-измерительные приборы, сигнализация, блоки-
ровка. Для обеспечения нормальной эксплуатации и предотвра-
щения аварий при опорожнении и переполнении газгольдера
предусматриваются:
приборы дистанционного измерения объема газа в газголь-
дере;
ступенчатая сигнализация (световая и звуковая) положения
колокола в газгольдере, т е. степени заполнения газгольдера
газом;
автоматические отключатели электродвигателя машин, за-
бирающих газ из газгольдера при минимальном объеме газа
в газгольдере.
Обеспечение безопасной эксплуатации мокрых газгольдеров.
Причинами аварий и взрывов при эксплуатации газгольдеров
для горючих газов могут быть образование вакуума; образова-
ние взрывоопасных газовоздушных смесей; утечки газа из газ-
гольдера и системы трубопроводов, замерзание воды в гидро-
затворе и образование ледяной корки па стенках резервуара.
Образование вакуума и, как следствие, появление остаточ-
ных деформаций металлоконструкций может произойти во вре-
мя изготовления, испытания и эксплуатации газгольдера. При-
чиной могут быть неправильный подбор металла, просадка ос
нования, некачественное изготовление днища резервуара. Об-
рис. 13.9. Мокрый газгольдер:
гидравлический затвор для отключения газгольдера от межцехового газопровода при
₽еМоите 2 — клапанная коробка; 3 — подъемное устройство, сбрасывающее гад при ис-
полнении газгольдера; -/—газосбросная труба; 5 —телескоп; 6 — колокол: 7 — резер-
8 — утепляющая стенка
*5—552
225
разевание вакуума возможно также при неправильно органи
зовашюм испытании газгольдера и при этом могут разрушать-
ся стойки и кровля.
Образование взрывоопасных газовоздушных смесей. Газо-
воздушная смесь может образоваться внутри системы при
разрежении, возникающем вследствие длительного простоя газ-
гольдера, полного его опорожнения, усиленного отбора газа и
др. Для предотвращения этого перед пуском газгольдер дол-
жен быть продут инертным газом в строгом соответствии с тех-
нологической инструкцией. Только после этого его можно за-
полнять рабочим газом.
Утечка газа из газгольдеров и системы трубопроводов.
Большую опасность представляет переполнение газгольдера
горючим газом сверх допустимого предела, так как в этом слу
чае происходит утечка газа через гидрозатворы. Газгольдер
может переполниться при отсутствии (или неисправности) сиг-
нализации, срабатывающей при изменении объема газа, авто
магического устройства для сброса газа в атмосферу, блоки-
ровочных устройств, автоматически прекращающих подачу га-
за в газгольдер при достижении -максимального уровня. Газ
может просочиться через затворы при повышении давления
сверх допустимого, быстром наполнении газгольдера, перекосах
колокола, телескопических звеньев, утечке воды из резервуара
и затворов.
С целью искпючения аварийных ситуаций газгольдеры взры-
воопасных газов оборудуются схемами утилизации и сжигания
при внезапных сбросах газов из системы, в камерах для ввода
газа устанав шваются газоанализаторы взрывоопасных газов
с выводом сигналов в помещение управления.
13.3.2. Сухие газгольдеры
Сухие газгольдеры предназначены для хранения газов, не до-
пускающих увлажнения
К газгольдерам этой группы относятся конструкции поршне-
вого типа, а также газгольдеры с гибкой секцией.
Сухие газгольдеры поршневого типа. Газгольдер состоит из
цилиндрического стального корпуса, поршня (шайбы) и сталь-
ной кровли (рис 13 10) Газ подается под поршень газгольде
ра, в результате чего поршень поднимается на определенную
высоту. Для предотвращения перетекания газа в объем корпу-
са над поршнем используется уплотняющее устройство (риС
13.11). Газонепроницаемость затвора обеспечивается специаль-
ным маслом с низкой температурой застывания.
Надпоршпевое пространство газгольдера вентилируется че
рез центральный фонарь.
226
Рис. 13.10. Схема сухого цилиндрического газгольдера:
1 — площадка фонаря; 2 — шайба н порхнем положении; .3 — подъемная клеть; 4 — цеп-
ная лестница. .5 — обшивка толщиной 5 мм, 6 — шайба на опорах, 7 — наружный подъ-
емник; 8 — подвод газа
Рис. 13.11 Устройство затвора с жидкостным уплотнением:
/ — выравнивающий ролик; 2 — рычаг; 3 — противовес: 4 — опора рычага; 5 —днище
поршня 6 — фартук: 7 — прижимное эластичное кольцо; 8 — газгольдерное масло
Сухие газгольдеры с гибкой секцией. Схема работы газголь-
дера с гибкой секцией показана на рис. 13.12.
В стальном цилиндрическом корпусе находится перемещаю-
щаяся по высоте шайба. Между корпусом и шайбой расположе-
на гибкая секция (мембрана) из прорезиненной ткани, герме-
тически прикрепленная как к резервуару, так и к подвижной
Щайбе. Под давлением газа шайба поднимается, а при выпу-
ске газа — опускается, выдавливая газ из газгольдера.
13.3.3. Газгольдеры высокого давления
Газгольдеры высокого давления (цилиндрические и сфериче-
ские) широко применяются для хранения прежде всего сжи-
женных углеводородных газов.
Для хранения сжиженных газов (аммиака, хлора, этилен-
Жпорида) в объеме до 200 м3, как правило, применяются гори-
зонтальные цилиндрические резервуары. Для хранения бутана,
пропана и других газов чаще всего используют шаровые (сфе-
15* ' 227
Рис. 13.12. Схема газгольдера с гиб-
кой секцией:
а — газгольдер пустой; б— газгольдер за-
полнен газом наполовину; в — газгольдер
наполнен газом; / —стенка резервуара.
♦ — гибкая секция нз прорезиненной ткани:
3 — днище шайбы: 4— пригрузка из бетон-
ных грузов; 5 — днище резервуара: б — га-
зоннод; 7 — каркас шайбы- 8 — защитная
стенка шайбы 9— канаты выравниваю-
щей системы, 40— ролик выравнивающей
системы; // — стояк газосброса; 42 — Ш’1*
г азосброс а 13—коробка газосброса; 44 ~
кровля резервуара
рические) резервуары. Выбор вида резервуара связан с капи-
тальными вложениями и эксплуатационными расходами, за-
висящими от геометрического объема и конструкции резер-
вуаров.
Размещение газгольдеров. Газгольдеры высокого давлен»1
для горючих газов имеют сравнительно небольшую емкоезь
Учитывая свойства хранимых газов и условия эксплуатации-
эти газгольдеры весьма пожаро- и взрывоопасны. Потери газа
(утечка) при хранении в газгольдерах составляет более
от их оборачиваемости. При утечках появляется опасность о
разования газовоздушных смесей, приводящих к взрыву
территории и в районе размещения газгольдеров. Поэтому
228
устройству складов, где хранятся сжиженные газы, в газголь
дерах, предъявляются повышенные требования безопасности.
Для безопасной эксплуатации газгольдеров СНиП II 37—76
устанавливает нормативные расстояния между отдельными
газгольдерами, между группами газгольдеров и между газ-
гольдерами, зданиями и сооружениями. Наземные резервуары
располагают группами в районе пониженных планировочных
отметок площадки предприятия Каждая группа наземных ре-
зервуаров обваловывается по периметру замкнутым валом или
ограждающей стенкой из несгораемых материалов высотой не
менее 1 м. Обвалованное пространство должно вмещать не ме-
нее 85% емкости всей группы резервуаров.
Контрольно-измерительные приборы, арматура газгольдеров
высокого давления. Перечень и характеристика контрольно-из
мерительных приборов, регулирующей, предохранительной и
запорной арматуры, устанавливаемых на резервуарах для ежи
женных газов регламентируется «Правилами устройства и без-
опасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
(см гл. II).
Газгольдеры снабжаются предохранительными клапанами,
манометрами для замера давления паровой фазы, указателя-
ми уровня и сигнализаторами предельного верхнего уровня
жидкой фазы, термометрами для контроля температуры жид
кой фазы, запорными органами для отключения резервуара
от трубопроводов для приема и отпуска сжиженных газов, от
coca и подачи паровой фазы, отбора проб жидкой и паровой
фаз, люками для входа обслуживающего персонала в резерву-
ар и его вентиляции, устройствами для вентиляции и продув
ки инертным газом, паром или воздухом и устройствами для
удаления из него промывных стоков воды и тяжелых остатков.
13.3.4. Изотермические газгольдеры
При хранении больших объемов углеводородных газов наи-
более эффективны подземные газохранилища. В нашей стране
широкое распространение получило храпение газов (метана,
сжиженных углеводородных газов, этилена, аммиака, этана) в
изотермических газгольдерах.
Изотермическим называется такое хранение сжиженных га-
зов, при котором режим поддерживается путем регулирования
Двух параметров — температуры и давления. Изотермическое
хранилище для сжиженных газов оснащают изотермическим
газгольдером, насосами для перекачки газов и холодильной ус-
тановкой.
Низкотемпературное изотермическое хранение сжиженных
газов достигается путем искусственного снижения давления
Паров хранимых продуктов охлаждением их до температуры
229
Рис. 13.13. Схема низкотемпературное,
хранилища сжиженных газов
кипения. В таком состоянии сжи-
женные газы можно хранить npi
атмосферном давлении. В соот-
ветствии с этим и определяется
толщина стенок резервуаров: до-
статочно, чтобы стенки выдержи-
вали гидростатическое давление залитого продукта. При таком
способе хранения сокращается расход металла в 6—15 раз (в
зависимости от хранимого продукта и объема резервуара) по
сравнению с хранением под давлением.
Преимущества низкотемпературного изотермического хране-
ния: уменьшение геометрических объемов резервуара в связи
с повышением плотности продукта при низкой температуре; от-
сутствие потерь продукта в результате испарения при хране-
нии; хранение продукта при постоянных параметрах (незави-
симо от климатических условий); уменьшение пожаро- и взры
воопасности.
В таком хранилище низкие температуры оказывают тормо-
зящее действие на интенсивность процесса горения. При низ-
котемпературном изотермическом хранении снижается вероят-
ность утечек сжиженных углеводородных газов, что также спо-
собствует уменьшению пожаро- и взрывоопасности
Снижается также потребность в оборудовании, арматуре,
коммуникациях, контрольно-измерительных приборах.
Схема низкотемпературного изотермического хранилища изображена
на рис. 13.13. В тонкостенном теплоизолированном сосуде 1 сжиженный
газ хранится при температуре, соответствующей атмосферному давлению
В результате нагрева сосуда теплом из окружающей среды часть продукта
испаряется. Пары проходят через теплообменник 5 и после сжатия компрес-
сором 3 поступают в конденсатор 4, где нагретые и сжатые пары охлажда-
ются и конденсируются Сконденсированная жидкость дополнительно охлаж
дается в теплообменнике 5 встречными холодными парами и через дрос-
сель 2, снижающий давление сжиженного газа до давления в сосуде /, по-
ступает в него.
Изотермическое хранение под давлением. Шаровые резервуа-
ры, используемые для хранения сжиженных газов под давле-
нием имеют значительные объемы, что сокращает расход ме
талла и стоимость хранения, более безопасны в эксплуатации.
Для изотермического храпения сжиженных газов под Дав
лением характерно периодическое захолаживание продукта как
в течение суток, так и года, в результате чего холодильные Ус'
тановки, используемые для этого способа хранения, имеют
меньшую мощность. Сферические теплоизолированные резер
230
вуары рассчитаны на давление до 1 Л\Па, их минимальный
объем до 600 м3.
Средства контроля и автоматизации обеспечивают измерение
необходимых параметров (расход и приход продукта, давле-
ния, температуру и уровень); сигнализацию об изменениях дав-
ления и уровня, а также заданного эксплуатационного режима;
зашиту газгольдера от переполнения, повышения уровня, ва-
куума, измерение напряжения в корпусе газгольдера
ГЛАВА 14
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ТРАНСПОРТА И ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН
И МЕХАНИЗМОВ
14.1. ВИДЫ ТРАНСПОРТА И ВЫБОР СРЕДСТВ
ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
На каждом химическом предприятии для перемещения раз-
личных твердых материалов применяют транспортирующие ма-
шины для периодического и непрерывного транспортирования
грузов.
Периодическое транспортирование осуществляется с по-
мощью подвесных дорог, рельсового и безрельсового транс-
порта.
К рельсовому транспорту относятся мостовые, козловые
(портальные) краны, вагонетки, тепловозы, электровозы и др.
К безрельсовому транспорту относятся машины с двигате-
лями внутреннего сгорания (автопогрузчики, автокраны, авто-
тележки и т. п.) и с электроприводами (аккумуляторные и
троллейные). Безрельсовый напольный транспорт наиболее гиб-
кий, так как дает возможность доставлять грузы в любую точ-
ку здания, однако он ведет к потере производственных пло-
щадей.
Рельсовый и безрельсовый внутризаводской и цеховой
транспорт с точки зрения техники безопасности представляет
Наибольшую опасность. Поэтому необходимо принимать меры
ч Для безопасного передвижения людей по территории предприя-
тия. Это достигается устройством пешеходных дорожек, под-
земных переходов, тоннелей, переходных пешеходных мостиков.
Особую опасность представляют железнодорожные переез-
ды. Все переходы через железнодорожные пути должны быть
Расположены так, чтобы можно было своевременно заметить
приближающийся состав. Если такой возможности нет, то
231
следует либо перенести пути, либо отказаться от этого вида
транспорта. Такие работы могут включаться в номенклатур-
ные мероприятия но охране труда.
Места массовых переходов через железнодорожные пути
должны оборудоваться охраняемыми шлагбаумами или авто
.м этически действующей световой и звуковой сигнализацией.
Переходы должны иметь настил, сложенный на уровне голо-
вок рельсов В ночное время места переходов должны хорошо
освещаться.
Маршруты 1рузовых потоков должны обозначаться знака-
ми безопасности и доводиться до сведения всех работающих
и вновь поступающих на работу при проведении вводного ин-
структажа. Кроме того, для безопасной эксплуатации внутри-
заводского и особенно цехового транспорта важно хорошее со-
стояние дорог, проездов, а также соблюдение разрывов и га-
баритов безопасности
При организации работы цехового транспорта следует мак-
симально заменять машины с двигателями внутреннего сгора-
ния на электротранспорт, так как при работе автомобилей и
автопогрузчиков выделяется значительное количество выхлоп-
ных газов, загрязняющих воздух.
При непрерывном транспортировании различают горизон-
тальное и вертикальное перемещение грузов Для горизонталь-
ного перемещения применяют различные конвейеры (транс-
портеры), а также пневматический и гидравлический транс
порт Для вертикального перемещения служат элеваторы. Эле-
ваторами называются конвейеры, установленные в вертикаль-
ной и близкой к ней плоскостях и снабженные ковшами для
захвата груза
Требования безопасности к конвейерам изложены в ГОСТ
12 2.022—80*. Согласно этим требованиям основные условия
безопасности при эксплуатации конвейеров сводятся к следую-
щим:
не допускается выполнять какие-либо работы на ходу кон-
вейера, в том числе убирать, подметать, устранять налипшие
материалы, исправлять смещение (сбег) ленты, устранять про
буксовку' ленты, так как до 90% несчастных случаев происхо-
дит именно при устранении на ходу неполадок в работе кон-
вейера;
приводные и натяжные барабаны, а также тяговые органы
конвейеров необходимо ограждать;
рациональное устройство загрузочных лотков и воронок 11
сбрасывателей материала с ленты в необходимом ее участке;
применение устройств, исключающих или уменьшающих не-
обходимость ручного труда, в частности использование скреб
ГОСТ 12,2.022—80 ССБТ. Конвейеры. Общие требования безопасность.
232
ков и щеток для очистки лент от налипающих материалов.
При намерзании материала используют Силы, ударяющие по
[енте, или устройства, вызывающие вибрирование ленты на
некотором ее участке;
применение пускового устройства, сблокированного с уст-
ройством звукового сигнала так, что механизм конвейера при-
ходит в действие только через 1—2 мин после включения сиг-
гала; применение устройства для останова конвейера из лю-
бого места;
ограждение конвейеров, размещенных над рабочими места-
ми. проездами и проходами, прочными сетками, способными
вытержать груз и детали конвейера в случае их падения;
устройство постоянных переходных мостиков с перилами в
местах расположения конвейеров на небольшой высоте над
полом помещения.
Некоторые из приведенных условий безопасной работы кон-
вейеров относятся и к элеваторам. Для предотвращения при
выключении двигателя обратного самопроизвольного движения
тягового органа (ленты, цепи) элеватора под действием массы
его загруженной части в приводе устраивают стопорное уст-
ройство, допускающее движение только в одном направлении.
Для этого используют храповые устройства или валиковые ос-
тановы, заклинивающиеся при обратном ходе. Чтобы избежать
аварии при разрыве тягового органа ленточных элеваторов,
ковши по боковым стенкам соединяют стальным канатом,
удерживающим их от падения при разрыве ленты, а на цепных
элеваторах применяют ловители различных конструкций, удер-
живающие оборвавшийся участок цепи. При срабатывании
предохранительных устройств концевые выключатели мгновен-
но выключают электромотор
При выборе необходимого транспортного устройства следу-
ет учитывать вид материала (сыпучий, кусковой и т. д.) его
основные свойства, размер кусков и расстояние транспорти-
рования.
Для вертикальною подъема на высоту 40 м порошкообразного и куско-
вого материалов применяют элеваторы; для транспортирования материала
в кусках размером свыше 150 мм — наклонные транспортеры или скиповые
одъемники; для перемещения абразивных материалов — тихоходные чешуй-
чатые элеваторы; для горизонтального и наклонного (под углом до 22°)
перемещений сыпучих и штучных грузов при длине транспортирования до
200 м—ленточные транспортеры.
Для перемещения круннокусковых материалов или материалов, имеющих
высокую температуру, а также при перемещении под большим углом приме-
1 ЯЮТ пластинчатые транспортеры, при перемещении мелкокусковых к порош-
кообразных материалов на расстоянии до 60 м—скребковые транспортеры.
Находят также применение и вибрационные транспортеры
Для транспортирования на расстояние до 40 м горячих, пы-
лящих или выделяющих вредные испарения грузов на химиче-
ских предприятиях широко используют винтовые конвейеры
233
(шнеки), так как их конструкция может обеспечить достаточ-
ную герметичность. Шнеки не применяют для транспортирова-
ния крупнокусковых грузов, абразивных или слипающихся
материалов.
Пневматические транспортные устройства широко применя-
ют в химической промышленности для транспортирования су-
хих и мелкозернистых материалов. Иногда пневмотранспорт
является составной частью технологического процесса, напри-
мер при сушке или охлаждении материалов, отсасывании
мелких фракций, перемешивании продукта и др. К преимуще-
ствам этого вида транспорта относятся возможность транспор-
тирования по сложной пространственной схеме и удобство
расположения трубопроводов в любом направлении, отсутствие
трущихся и врачующихся деталей, высокая степень гермети-
зации и отсутствие потерь груза, возможность автоматизации
процесса транспортирования. Недостатки этого способа — по-
вышенный износ элементов пневмотранспорта в результате
эрозии, необходимость очистки отработанного воздуха от пыли
перед его отводом в атмосферу, невозможность транспортиро-
вания влажных, слеживающихся и липнущих грузов.
С точки зрения герметичности предпочтительнее системы,
работающие под разрежением. При работе пневмотранспорта
под давлением необходим надзор за целостностью трубопрово-
дов, поскольку даже небольшие неплотности могут быстро при-
вести к значительному выбросу пыли.
При включении в технологический процесс конвейера, пода-
ющего груз непрерывным потоком, иногда приходится увязы-
вать его работу с работой устройств периодического действия.
Тогда для накопления материала, подаваемого конвейером,
применяют бункеры из металла или железобетона, емкость ко-
торых подбирают так, чтобы подача и расход продукта были
равномерными. Для предотвращения образования в бункере
так называемых сводов материалов применяют связанные с
бункером устройства пневматического или вибрационного дей-
ствия; их включают одновременно с конвейерами. Ручное раз-
рушение сводов ломами или лопатами не допускается, так как
спустившегося в бункер рабочего может затянуть в воронку,
образующуюся при движении материала, или он может по-
страдать от вредных выделений пыли. В исключительных слу-
чаях, когда своды разбивают вручную, а также при ремонте
или чистке, рабочий спускается в бункер в респираторе с пре-
дохранительным поясом, имеющим цепь или веревку, прикреп-
ленную надежно к верхней части бункера, и работает под на-
блюдением дублеров.
Для перемещения материалов, которые не подвергаются
изменениям под действием воды, применяют гидравлический
транспорт.
234
В малотоннажных производствах наиболее целесообразный
вид перевозки — контейнерный.
Для равномерной подачи сыпучих, кусковых, зернистых,
пылевидных и других материалов из бункеров, загрузочных во-
ронок, различных разгрузочных устройств непосредственно в
аппараты, дробилки, сушилки, печи, реакторы и на транспор-
тирующие машины, а также для дозирования технологическо-
го сырья применяют питатели. Питатели изготовляют различ-
ных типов: ленточные, пластинчатые, качающиеся, дисковые,
скребковые, вибрационные с электромагнитным приводом, ма-
ятниковые, винтовые, секторные (лопастные), шлюзовые и спе-
циального назначения.
Для организации безопасной эксплуатации внутризавод-
ского транспорта предпринимают следующие меры:
разрабатывают перспективный план развития внутризавод-
ского транспорта, предусматривая широкое использование прог-
рессивных видов транспортирования: пневматический, гидрав-
лический, электромагнитный, транспортерный, конвейерный;
уменьшают наземные перевозки особенно на предприятиях,
имеющих небольшую территорию;
сосредоточивают управление, храпение, ремонт и эксплуата-
цию внутризаводского транспорта в специальных цехах;
разрабатывают и внедряют схемы движения транспортных
средств и переходов на территории предприятия, указывая на
них разрешенные и запрещенные направления;
широко внедряют контейнеризацию перевозимых грузов;
организовывают специальные службы безопасности движе-
ния.
14.2. ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ
Грузоподъемная машина — это подъемное устройство цикличе-
ского действия с возвратно-поступательным движением грузо-
захватного органа в пространстве. Таким образом, грузоподъ-
емные машины предназначены для перемещения грузов по
вертикали и передачи их из одной точки пространства в дру-
гую. В основном их можно разделить на подъемники и краны.
Подъемники поднимают груз по определенной траектории,
заданной жесткими направляющими. К подъемникам относят-
ся, например, лифты (грузовые и для подъема людей).
Краном называется грузоподъемная машина, предназначен-
ная для подъема и перемещения груза, подвешенного с по-
мощью грузового крюка или другого грузозахватного органа.
Краны весьма разнообразны по своему назначению и конструк-
тивному выполнению, поэтому дать в предлагаемой книге их
полную классификацию не представляется возможным. Краны
различают по конструктивному выполнению (мостовые, стре-
23S
ловые кабельного типа и др.), по виду грузозахватного орга-
на (оборудованные крюком, грейфером, магнитным захватом
и др ), по способу передвижения (стационарные, передвижные
самоходные и др ), по ходовому устройству (рельсовые, авто-
мобильные, гусеничные и др.) и но другим признакам.
Для обеспечения безопасности подъемно-транспортные уст-
ройства проектируют и эксплуатируют в соответствии с требо-
ваниями специальных правил («Правила устройства и безопас-
ной эксплуатации грхзоподъемных кранов», «Правила устрой-
ства и безопасной эксплуатации лифтов» и др.) и стандартов
ССБТ.
Нормативные документы содержат требования регламенти-
рующие следующие меры
обеспечение надежности конструкции оборудования (выбор
соответствующих запасов прочности материала, защита от
коррозии и тепловых воздействий и т. п.);
обязательное применение предохранительных устройств
(ограничителей высоты подъема, массы поднимаемого груза,
концевых выключателей механизмов передвижения, ловителей,
тормозов, аварийных выключателей, ограничителей скорости
и др );
регистрацию грузоподъемного оборудования в органах Гос-
гортехнадзора и его периодическое техническое освидетельст-
вование.
Все части грузоподъемных механизмов, представляющие
опасность при эксплуатации (различные передачи, муфты, ка-
натные блоки, троллейные провода и другие доступные и на-
ходящиеся под напряжением части электрооборудования и
т. п.), должны быть надежно ограждены.
14.3. ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН
Грузоподъемные краны и лифты относятся к оборудованию
повышенной опасности, поэтому для обеспечения их безопас-
ной эксплуатации установлен государственный надзор, осу-
ществляемый органами Госгортехнадзора.
Грузоподъемные машины до пуска в работу подлежат ре-
гистрации в органах Госгортехнадзора, которые выдают разре-
шение на ввод их в эксплуатацию.
В соответствии с Правилами все вновь установленные гру-
зоподъемные машины, а также съемные грузозахватные уст-
ройства до пуска в работу подлежат техническому освидетель-
ствованию. Первичное освидетельствование выполняет отдел
технического контроля завода-изготовителя перед отправкой
кранов потребителю. Находящиеся в эксплуатации грузоподь*
емные машины должны подвергаться периодическому частич-
ному освидетельствованию через каждые 12 месяцев, а пол-
236
ному — через три года. Редко используемые машины (напри-
мер, краны, обслуживающие производственные помещения
только при ремонте) подвергают полному техническому осви-
детельствованию через пять лет.
При полном техническом освидетельствовании грузоподъ-
емную машину подвергают осмотру, статическим и динамиче-
ским испытаниям; при частичном техническом освидетельство-
вании — только осмотру.
При осмотре устанавливают надежность каждого узла и
элемента машины. Состояние механизмов определяют осмот-
ром их без разборки и опробованием в работе.
Статическое испытание грузоподъемной машины проводя!
нагрузкой на 25°/о превышающей ее номинальную грузоподъ-
емность.
Грузоподъемную машину, выдержавшую статическое испы-
тание, подвергают динамическому испытанию с тем, чтобы про-
верить действие механизмов, тормозов, устройств безопасно-
сти. При динамическом испытании применяют груз, превыша-
ющий номинальный на 10%. Испытание заключается в повтор-
ном поднимании и опускании груза, а также в проверке дейст-
вия всех механизмов при их обособленном движении Разре-
шение на дальнейшую эксплуатацию машины дается после по-
лучения положительных результатов осмотра и обоих испы-
таний.
При эксплуатации грузоподъемных машин запрещается:
поднимать грузы, масса которых превышает допустимую грузо-
подъемность; одновременно поднимать груз и людей; подни-
мать грузы, находящиеся в неустойчивом положении; отры-
вать грузы, примерзшие, заваленные грунтом, заложенные дру-
гими грузами; подталкивать грузы при косом натяжении подъ-
емных канатов; оттягивать грузы при подъеме; отключать тор-
моза и устройства безопасности.
«4.4. БЕЗОПАСНОСТЬ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ
И ТРАНСПОРТНЫХ РАБОТ
Важное значение для безопасной организации погрузочно-раз-
грузочных работ имеет тара, в которой перевозятся грузы, а
также способы их укладки. Продукция химических производств
подлежит отправке потребителям в таре или навалом. Тарой
могут служить бумажные мешки, открытые под зашивку, или
клапанные, заполняемые в специальных зашивочных или уку-
порочных машинах, пакеты, ящики, бутыли, барабаны и др.
Безопасная эксплуатация тары регламентирована ГОСТ
12.3.010—82*
* ГОСТ 12.3.010—82 ССБТ. «Тара производственная. Требования безопас-
ности при эксплуатации*.
237
При организации внутризаводских и цеховых перевозок не-
обходимо ознакомить всех работников, занятых транспортиро-
ванием, погрузкой, разгрузкой и хранением опасных грузов, с
требованием ГОСТ 19433—81* и мерами безопасности при ра.
боте с ними.
К опасным грузам относятся вещества и предметы, которые
при транспортировании, выполнении погрузочно-разгрузочных
работ и хранении могут послужить причиной взрыва, пожара
или повреждения транспортных средств, складов, устройств,
зданий и сооружений, а также гибели, увечья, ожогов, облуче-
ния или заболевания людей.
Опасные грузы делятся на 9 классов:
класс 1 — взрывчатые вещества, которые по своим свойствам могут взры-
ваться, вызывать пожар с взрывчатым действием, а также устройства, со-
держащие взрывчатые вещества и средства взрывания, предназначенные для
получения пиротехнического эффекта.
класс 2 — газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением;
класс 3 — легковоспламеняющиеся жидкости, смеси жидкостей, а также
жидкости, содержащие твердые вещества в растворе или суспензии, которые
выделяют легковоспламеняющиеся пары;
класс 4 — легковоспламеняющиеся вещества и материалы (кроме класси-
фицированных как взрывчатые), способные во время перевозки легко заго-
раться от внешних источников воспламенения, в результате трения, поглоще-
ния влаги, самопроизвольных химических превращений, а также при нагре-
вании;
класс 5 — окисляющие вещества и органические пероксиды, которые спо-
собны выделять кислород, поддерживать горение, а также могут в соответ-
ствующих условиях или в смеси с другими веществами вызвать самовоспламе-
нение и взрыв;
класс 6—ядовитые и инфекционные вещества, способные вызывать
смерть, отравление или заболевание при попадании внутрь организма или
при соприкосновении с кожей и слизистой оболочкой.
класс 7 — радиоактивные вещества;
класс 8 — едкие и коррозионно активные вещества, которые вызывают
повреждение кожи, поражение слизистых оболочек глаза и дыхательных пу-
тей, коррозию металлов и повреждение транспортных средств, сооружений
или грузов, а также могут вызывать пожар при взаимодействии с органи-
ческими материалами или некоторыми химическими веществами;
класс 9 — вещества с относительно низкой опасностью при транспортиро-
вании, не отнесенные ни к одному из предыдущих классов, но требующие
применения к ним определенных правил перевозки и хранения.
На упаковке с опасным грузом в зависимости от характера
опасности кроме маркировки, предусмотренной ГОСТ
14192—77, должны наноситься знаки опасности (табл. 14.1).
Знак имеет форму квадрата, окантованного черной рамкой,
повернутого на угол, и разделенного на два равных треуголь-
ника. В верхнем треугольнике наносят символ опасности.
В нижнем углу нижнего треугольника наносится номер клас-
са. Между символом и номером класса помещается надпись,
* ГОСТ 19433—81 «Грузы опасные. Классификация и знаки опасности».
Таблица 14 1. Знаки опасности
Класс и подкласс Надпись, характеризую- щая опасноегь груза и номер класса, наткимые на знаке Символ опасности (черного цвета) Цнег поля
Класс 1 Взрывается 1 Взрывающаяся бомба Оранжевый
Класс 2 Невоспламеняющийся газ п Баллон с газом Зеленый
Класс 3 Z Легковоспламеняющаяся жидкость 3 Пламя Красный
Класс 4 Воспламеняется Пламя Красные и белые
Подкласс 4.1 4 чередующиеся вер- тикальные полосы
Подкласс Са мовозгорается Пламя Верхняя половина
4.2. 4 белая, нижняя — красная
Подкласс 4.3. Загорается от воды 4 Пламя Синий
Класс 5 Окислитель 5 Пламя на круге Желтый
Класс 6 Класс 7 Яд 6 Радиоактивно, основной радиоактивный эле- мент Активность содержимого в Ки/г 7 Череп и кости Трилистник (одна красная полоса в нижнем тре- угольнике) Белый Белый
Радиоактивно, основной Трилистник (две Верхняя половина
радиоактивный эле- мент Активность содержимого в Ки/г Транспортный индекс 7 красные полосы в нижнем треуголь- нике) желтая, нижняя — белая
Класс 8 Едкое вещество Кислота, вытекаю- Верхняя половина
8 щая из двух про- бирок и разъ- едающая руку и металл белая, нижняя — черная
характеризующая опасность груза, а под ней могут быть на-
несены надписи о мерах предосторожности.
Знаки опасности наносят перед предупредительными знака-
ми, предусмотренными требованиями ГОСТ 14192—77.
Если груз обладает более чем одним видом опасности, то
на упаковку наносят несколько- знаков опасности, указываю-
щих на виды этих опасностей. Номер класса наносят на знаке,
характеризующем основной вид опасности.
Общие требования безопасности при проведении погрузоч-
но-разгрузочных работ, к размещению и эксплуатации
239
подъемно-транспортного оборудования определены ГОСТ
12.3.009—76*.
В соответствии с требованиями стандарта погрузочно-раз-
грузочные работы необходимо выполнять механизированным
способом при помощи подъемного-транспортного оборудования
и средств малой механизации Поднимать и перемещать грузы
вручную необходимо при соблюдении норм, установленных дей-
ствующим законодательством.
Погрузочно-разгрузочные работы выполняются в соответст-
вии с технологическими картами, проектами производства ра-
бот, технологическими инструкциями, а также другими нор-
мативно-техническими документами.
Места выполнения погрузочно-разгрузочных работ оборуду-
ются знаками безопасности. Содержание вредных газов паров
и пыли в воздухе рабочей зоны в этих местах не должно пре-
вышать ПДК.
При выполнении погрузочно-разгрузочных работ с примене-
нием машин непрерывного транспорта укладка грузов должна
обеспечивать равномерную загрузку рабочего органа и устой-
чивое положение груза, а подавать и снимать груз с рабочего
органа машины должны специальные подающие и приемные
устройства.
Тарно-штучные грузы при погрузке и разгрузке пакетируют
с использованием поддонов, контейнеров и других пакетообра-
зующих средств.
Сыпучие грузы грузят и выгружают, как правило, механи-
зированным способом, исключающим загрязнение воздуха ра-
бочей зоны.
Погрузочно-разгрузочные работы и перемещение опасных
грузов проводятся в соответствии с требованиями безопасно-
сти труда, в специально отведенных местах при наличии дан-
ных о классе опасности но ГОСТ 19433—81 и указаний отпра-
вителя груза по соблюдению мер безопасности.
При погрузочно-разгрузочных работах в закрытых помеще-
ниях предусматриваются санитарно-технические устройства,
исключающие содержание в воздухе пыли и вредных веществ
в концентрациях, превышающих предельно допустимые. При
необходимости выполнять работы в помещениях с повышенной
запыленностью и загазованностью воздушной среды рабочих
обеспечивают соответствующими средствами индивидуальной
защиты органов дыхания.
* ГОСТ 12.3.009—76. ССБТ. «Работы погрузочно-разгрузочные. Обшис
требования безопасности».
240
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
15.1. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ЧЕЛОВЕКА
Действие электрического тока на человека носит многообраз-
ный характер. Проходя через организм человека, электриче-
ский ток вызывает термическое, электролитическое, а также
биологическое действие.
Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков те-
ла нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.
Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и
других органических жидкостей организма и вызывает значительные наруше-
ния их физико-химического состава.
Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбужде-
ние живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорож-
ными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут
возникнуть различные нарушения и даже полное прекращение деятельности
органов кровообращения и дыхания.
Это многообразие действий электрического тока может при-
вести к двум видам поражения: электрическим травмам и
электрическим ударам.
Электрические травмы представляют собой четко выражен-
ные местные повреждения тканей организма, вызванные воз-
действием электрического тока или электрической дуги.
В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иног-
да, при тяжелых ожогах, травмы могут привести к гибели че-
ловека.
Различают следующие электрические травмы: электриче-
ские ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электро-
офтальмия и механические повреждения.
Электрический ожог — самая распространенная электротравма. Ожоги
бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.
Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека
в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобра-
зования электрической энергии в тепловую
Различают четыре степени ожогов I — покраснение кожи; II—образо-
вание пузырей, III—омертвение всей толщи кожи; IV — обугливание тканей.
Тяжесть поражения организма обусловливается не степенью ожога, а пло-
щадью обожженной поверхности тела.
Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1—2 кВ и являют-
ся в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые
ожоги.
Дуговой ожог При более высоких напряжениях между токоведушей
^стью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги
г^11с 3500 °C и у нес весьма большая энергия), которая и причиняет ду-
8°и ожог Дуговые ожоги, как правило, тяжелые — III или IV степени.
Электрические знаки — четко очерченные пятна серого или бледно-желто-
Нвета на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока.
16—552 241
Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок,
кровоизлияний в кожу и мозолей.
В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и лечение
их заканчивается благополучно
Металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мель-
чайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической ду-
ги Это может произойти при коротких замыканиях, отключениях рубильни-
ков под нагрузкой и т. п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вы-
зываемым нагревшимся металлом.
Электроофтальмия—поражение глаз, вызванное интенсивным излучением
электрической дуги, ,сиектр которой содержит вредные для глаз ультрафио-
летовые и инфракрасные лучи. Кроме того, возможно попадание в глаза
брызг расплавленного металла. Защита от электроофтальмии достигается но-
шением защитных очков, которые нс пропускают ультрафиолетовых лучей,
и обеспечивают защиту глаз от брызг расплавленного металла
Механические повреждения возникают в результате резких непроизволь-
ных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через
тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных
сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей.
К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызванные па-
дением человека с высоты, ударами о предметы в результате непроизволь-
ных движений или потери сознания при воздействии тока Механические
повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требующими дли-
тельного лечения.
Электрический удар — это возбуждение живых тканей ор-
ганизма проходящим через него электрическим током, соп-
ровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями
мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм
электрические удары условно делятся на следующие четыре
степени
I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II—судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но со-
хранение дыхания и работы сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности
или дыхания (либо того и другого вместе);
IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кро-
вообращения.
Причинами смерти в результате поражения электрическим
током могут быть: прекращение работы сердца, прекращение
дыхания и электрический шок.
Прекращение работы сердца, как следствие воздействия тока на мышцу
сердца, наиболее опасно Это воздействие может быть прямым, когда ток
протекает через область сердца, и рефлекторным, когда ток проходит через
центральную нервную систему В обоих случаях может произойти остановка
сердца или наступить его фибрилляция (беспорядочное сокращение мышеч-
ных волокон сердца — фибрилл), что приводит к прекращению кровообра-
щения.
Прекращение дыхания может быть вызвано прямым или рефлекторным
воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе Д’*'
хания. При длительном действии тока наступает, так называемая асфиксия
(удушье)—болезненное состояние в результате недостатка кислорода и из
бытка диоксида углерода в организме. При асфиксии последовательно утра'
242
.щвается сознание, чувствительность, рефлексы, затем прекращается дыхание
и наконец, останавливается сердце — наступает клиническая смерть.
Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реак-
ция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождаю-
щаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ
и т. и. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток
После этого может наступить полное выздоровление как результат своевре-
менного лечебного вмешательства или гибель организма из-за полного уга-
сания жизненно важных функций.
15.2. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Характер и последствия воздействия на человека электрическо-
го тока зависят от следующих факторов-
электрического сопротивления тела человека;
величины напряжения и тока;
продолжительности воздействия электрического тока;
пути тока через тело человека;
рода и частоты электрического тока;
условий внешней среды.
Электрическое сопротивление тела человека. Тело человека
является проводником электрического тока, правда, неоднород-
ным по электрическому сопротивлению Наибольшее сопротив-
ление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротив-
ление тела человека определяется главным образом сопротив-
лением кожи.
Кожа состоит из двух основных слоев: наружного—эпидермиса и
внутреннего — дермы. Наружный слой — эпидерма в свою очередь имеет не-
сколько слоев, из которых самый толстый верхний слой называется роговым
Роговой слой в сухом и незагрязненном состоянии можно рассматривать как
диэлектрик его удельное объемное сопротивление достигает 105 —106 Ом м,
т. е. в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних
тканей организма Сопротивление внутреннего слоя кожи — дермы — незначи-
тельно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.
Сопротивление тела человека при сухой, чистой и непов-
режденной коже (измеренное при напряжении 15—20 В) ко-
леблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних
слоев тела составляет всего 300—500 Ом.
Внутреннее сопротивление тела считается активным. Его величина зави-
сит от длины и поперечного размера участка тела, по которому проходит ток.
Наружное сопротивление тела состоит как бы из двух параллельно
включенных сопротивлений: активного и емкостного. В практике обычно пре-
небрегают емкостным сопротивлением, которое незначительно, и считают со-
противление тела человека чисто активным и неизменным.
В качестве расчетной величины при переменном токе про-
мышленной частоты применяют активное сопротивление тела
человека равное 1000 Ом.
16
243
В действительных словиях сопротивление тела человека пе
является постоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов
в том числе от состояния кожи, состояния окружающей среды
параметров электрической цепи и др.
Повреждение роговою слоя (порезы, царапины, ссадины и
др.) снижают сопротивление тела до 500—700 Ом, что увели-
чивает опасность поражения человека током.
Такое же влияние оказывает увлажнение кожи во юй или по-
том Таким образом, работа с электроустановками влажными
руками или в условиях, вызывающих увлажнение кожи, л
также при повышенной температуре, вызывающей усиленное
потовыделение, усугубляет опасность поражения человека то-
ком
Загрязнения кожи вредными веществами, хорошо проводя-
щими электрический ток (пыль, окалина и т. п.), приводит к
снижению ее сопротивления.
На сопротивление тела оказывает влияние площадь кон-
тактов, а также место касания, так как у одного и того же
человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках
тела. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи.
рук на участке выше ладоней и в особенности на стороне, об-
ращенной к туловищу, подмышечных впадинах, тыльной сто-
роны кисти и др Кожа ладоней и подошв имеет сопротивле-
ние, во много раз превышающее сопротивление кожи других
участков тела.
С увеличением тока и времени его прохождения сопротив-
ление тела человека падает, так как при этом усиливается
местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов,
К усилению снабжения этого участка кровью и увеличению по-
товыделения.
С ростом напряжения, приложенного к телу человека, соп-
ротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к
сопротивлению внутренних тканей (300—500 Ом) Это объяс-
няется электрическим пробоем рогового слоя кожи, увеличе-
нием тока, проходящего через кожу.
С увеличением частоты тока сопротивление тела будет
уменьшаться и при 10—20 кГц наружный слой кожи практи-
чески утрачивает сопротивление электрическому току.
Величина тока и напряжения. Основным фактором, обуслов-
ливающим исход поражения электрическим током, является си-
ла тока, проходящего через тело человека.
Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет
на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно опре-
деляет значение тока, проходящего через человека.
Ощутимый ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через
организм ощутимые раздражения. Ощутимые раздражения вызывает перемен-
ный ток силой 0,6—1,5 мА и постоянный — силой 5—7 мА. Указанные значе-
244
ния являются пороговыми ощутимыми токами, с них начинается область ощу
тНмЫх токов
Неотпускающий ток — электрический ток, вызывающий при прохождении
через человека непреодолимые судорожные сокращения мыши руки, в кото
пой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток составляет 10 15 мА
переменного тока и 50 60 мА постоянного. При таком токе человек уже не
может самостоятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть,
и оказывается как бы прикованным к ней
Фибрилляционный ток — электрический ток, вызывающий при прохож
1ении через организм фибрилляцию сердца Пороговый фибрилляционный ток
составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного при длительно
ти действия I 2 с по пути рука рука или рука ноги. Фибрилляционный
гок может достичь 5 А. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает.
При таких токах происходит мгновенная остановка сердца
Продолжительность воздействия электрического тока. С\
шественное влияние на исход поражения оказывает длитель-
ность прохождения тока через тело человека. Продолжитель-
ное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным
поражениям.
Опасность поражения током вследствие фибрилляции сердца зависит от
того, с какой фазой сердечного цикла совпадает время прохождения тока
через область сердца. Если длительность прохождения тока равна или превы-
шает время кардиоцикла (0,75— I с), то ток «встречается» со всеми фазами
работы сердца (в том числе с наиболее уязвимой), что весьма опасно для
организма Если же время воздействия тока меньше продолжительности кар-
лиоцикла па 0,2 с или более, то вероятность совпадения момента прохожде-
ния тока с наиболее уязвимой фазой работы сердца, а следовательно, и опас-
ность поражения резко уменьшается.
Влияние длительности прохождения тока через тело человека на исход
поражения можно оценить эмпирической формулой
/Л = 50/Л
где —ток, проходящий через тело человека, мА; / — продолжительность
прохождения тока, с.
Эта формула действительна в пределах 0,1—1,0 с. be используют для
определения предельно допустимых токов, проходящих через человека по
"ути рука —ноги, необходимых для расчета защитных устройств
Путь тока через тело человека. Путь прохождения тока че-
рез тело человека играет существенную роль в исходе пораже-
”ия, так как ток может пройти через жизненно важные орга-
,,ы сердце, легкие, головной мозг и др. Влияние пути тока на
1,сход поражения определяется также сопротивлением кожи на
Различных участках тела.
Возможных путей тока в теле человека, которые называют-
(я также петлями тока, достаточно много. Наиболее часто
Нстречающиеся петли тока р\ка — р\ка, рука — ноги, и нога —
н<)Га (табл. 15.1).
Наиболее опасны петли голова — руки и голова — ноги, но
*Ти петли возникают относительно редко.
245
Таблица 15.1. Характеристика путей тока в теле человека
Путь тока Частота возникновения пути гока, % Доля терявших сознание при прохождении тока.
Рука рука 40 83
Правая рука — ноги 20 87
Левая рука — ноги 17 80
Нога — нога 6 15
Голова — ноги 5 88
Голова — руки 4 92
Прочие 8 65
Род и частота электрического тока. Постоянный ток пример-
но в 4—5 раз безопаснее переменного. Это вытекает из сопо-
ставления пороговых ощутимых, а также неотпускающих токов
для постоянного и переменного токов. Значительно меньшая
опасность поражения постоянным током подтверждается и
практикой эксплуатации электроустановок: случаев смертель-
ного поражения людей током в установках постоянного тока
в несколько раз меньше, чем в аналогичных установках пере-
менного тока.
Это положение справедливо лишь для напряжений до 250—
300 В. При более высоких напряжениях постоянный ток более
опасен, чем переменный (с частотой 50 Гц).
Для переменного тока играет роль также и его частота.
С увеличением частоты переменного тока полное сопротивле-
ние тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, прохо-
дящего через человека, а следовательно повышается опасность
поражения.
Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50
до 1000 Гц; при дальнейшем повышении частоты опасность по-
ражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 45—
50 кГц. Эти токи сохраняют опасность ожогов. Снижение опас-
ности поражения током с ростом частоты становится практиче-
ски заметным при 1—2 кГц.
Индивидуальные свойства человека. Установлено, что физи-
чески здоровые и крепкие люди легче переносят электрические
удары.
Повышенной восприимчивостью к электрическому току от-
личаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосуди-
стой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными
болезнями и др.
Правила техники безопасности при эксплуатации электро-
установок предусматривают отбор персонала для обслужива-
ния действующих электроустановок по состоянию здоровья.
С этой целью проводится медицинское освидетельствование лип
246
при поступлении на работу и периодически 1 раз в два года в
соответствии со списком болезней и расстройств, препятствую-
щих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.
Условия внешней среды. Состояние окружающей воздушной
среды, а также окружающая обстановка могут существенным
образом влиять на опасность поражения током.
Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разру-
шающе действующие на изоляцию электроустановок, а также
высокая температура окружающего воздуха, понижают элект-
рическое сопротивление тела человека, что еще больше увели-
чивает опасность поражения его током.
Воздействие тока на человека усугубляют также токопрово-
дящие полы и близко расположенные к электрооборудованию
металлические конструкции, имеющие связь с землей, так как
в случае одновременного касания к этим предметам и корпусу
электрооборудования, случайно оказавшемуся под напряжени-
ем, через человека пройдет ток большой силы.
В зависимости от наличия перечисленных условий, повыша-
ющих опасность воздействия тока на человека, «Правила уст-
ройства электроустановок» делят все помещения по опасности
поражения людей электрическим током на следующие классы:
без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо
опасные, а также территории размещения наружных электро-
установок.
1, Помещения без повышенной опасности характеризуются
отсутствием условий, создающих повышенную или особую
опасность (п.п 2 и 3).
2. Помещения с повышенной опасностью характеризуются
наличием в них одного из следующих условий, создающих по-
вышенную опасность:
а) сырости (относительная влажность воздуха длительно
превышает 75%) или токопроводящей пыли;
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, желе-
зобетонные, кирпичные и др.);
в) высокой температуры (выше -}-35оС);
г) возможности одновременного прикосновения человека к
имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий,
технологическим аппаратам, механизмам и г. п., с одной сторо-
ны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с дру-
гой.
3. Особо опасные помещения характеризуются наличием од-
ного из следующих условий, создающих особую опасность:
а) особой сырости (относительная влажность воздуха близ-
ка к 100%: потолок, стены, пол и предметы в помещении по-
крыты влагой);
б) химически активной или органической среды (разруша-
ющей изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
247
в) одновременно двух или более условий повышенной опас-
ности (п. 2).
4. Территории размещения наружных электроустановок. П )
опасности поражения людей электрическим током эти террито-
рии приравниваются к особо опасным помещениям
В химической промышленности многие производственные
помещения являются особо опасными.
Электрооборудование следует выбирать с учетом состояния
окружающей среды и класса помещения по опасности пораже-
ния током, чтобы обеспечить необходимую степень безопасно-
сти при его обслуживании.
Так. например, электрическое оборудование, устанавливае-
мое в сырых, особо сырых и пыльных помещениях, а также в
помещениях с химически активной средой, должно быть закры-
того типа и иметь соответствующее исполнение: капле- или
брызгозащищенное, пыленепроницаемое, продуваемое и т. п.
Электрооборудование и электрические сети, размещаемые в
помещениях с химически активной средой, должны выбираться
с учетом соответствующего исполнения или покрытия, обеспе-
чивающего защиту их от воздействия этой среды При выборе
мест прокладки электрических сетей и способов защиты их от
коррозии следует учитывать свойства окружающей среды.
Для защиты электрооборудования от воздействия химиче-
ски активной среды необходимо, чтобы оно соответствовало ус-
ловиям эксплуатации, материал, из которого выполнено элект-
рооборудование, должен быть коррозионностойким; металличе-
ские части должны быть надежно защищены лакокрасочным
или гальваническим покрытием.
В условиях воздействия химически активных сред следует
применять электрооборудование химически стойкого исполнения.
Во взрывоопасных зонах всех классов с химически актив-
ными средами должны применяться провода и кабели с поли-
винилхлоридной изоляцией, а также провода с резиновой изо-
ляцией и кабели с резиновой и бумажной изоляцией в свинцо-
вой или поливинилхлоридной оболочке. Применение проводов
и кабелей с полиэтиленовой изоляцией при любых оболочках
и покровах запрещается.
Чтобы обеспечить надежную работу электрооборудования я
химически активных средах, необходимо исключить возмож-
ность проникновения химически активных реагентов в оболоч-
ки электрооборудования и применять специальные констр\кии
онные материалы и защитные покрытия Конструкция вводных
устройств электрооборудования должна обеспечивать защиту
токоведущих частей, изоляции и мест соединений от возденет
вия химически активных сред, для которых оно предназначено-
Критерии безопасности электрического тока. При проекти-
ровании, расчете и эксплуатационном контроле защитных си-
248
стем руководствуются сезон ясными значениями тока при дан-
ном пути его протекания и длительности воздействия о соот-
ветствии с ГОСТ 12 I 038—82.
При длительном воздействий допустимый безопасный ток принят в 1 мА.
При продолжительности воздействия до 30 с — 6 мА
При воздействии 1 с и менее величины токов приведены ниже, однако
они не могут рассматриваться как обеспечивающие полную безопасность и
принимаются в качестве практически допустимых с достаточно малой ве-
роятностью поражения.
Длительность воздействия, с . . 1,0 0,7 0,5 0,2
Ток. мА . . . ... 50 70 100 250
Эти токи считаются допустимыми для наиболее вероятных путей их про-
текания в теле человека: рука — р>ка, рука — ноги и нога — нога.
15.3. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Все случаи поражения человека током в результате электриче-
ского удара возможны лишь при замыкании электрической це-
пи через тело человека, т е. при прикосновении человека не
менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует
некоторое напряжение.
Напряжение между двумя точками цепи тока, которых од-
новременно касается человек, называется напряжением прикос-
новения.
Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением
тока, проходящего через тело человека, или же напряжением
прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы замыкания
цепи тока через тело человека, напряжения сети, схемы самой
сети, режима ее нейтрали (т. е. заземлена или изолирована
нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли, а
также от значения емкости токоведущих частей относительно
земли и т. п.
15.3.1. Условия и основные причины поражения током
Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело
человека: когда человек касается одновременно двух проводов
и когда он касается лишь одного провода. Во втором случае
предполагается наличие электрической связи между сетью и
землей (несовершенство изоляции проводов относительно зем-
Ли, замыкание провода на землю в результате какой-либо не-
исправности и др.).
Применительно к сетям переменного тока первую схем\
обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую —
однофазным.
Двухфазное прикосновение (рис. 15.1) более опасно, по-
скольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной
249
сети напряжение — линейное и поэтому через человека пойдет
больший ток.
ил Уз-1/ф
Rh - Rh ’
где Uя — линейное напряжение (напряжение между фазными проводами се-
ти), В; U$ — фазное напряжение (напряжение между началом и концом од-
ной обмотки или между фазным и нулевым проводами). В; Rh — сопротивле-
ние тела человека. Ом
В сети с линейным напряжением ^.-, = 380 В (£7ф-=220 В)
при сопротивлении тела человека 1000 Ом ток через чело-
века будет равен
/Л = 1,73 220/1 000=380/1000=0,38 А.
Этот ток для человека смертельно опасен.
При двухфазном прикосновении ток, проходящий через че-
ловека, практически не зависит от режима нейтрали сети.
Опасность прикосновения не уменьшится и в том случае, если
человек будет надежно изолирован от земли.
Однофазное прикосновение происходит во много раз чаще,
чем двухфазное, но оно менее опасно, поскольку напряжение,
под которым оказывается человек, не превышает фазного, т. е.
меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно меньше оказы-
вается и ток, проходящий через человека. Кроме того, на этот
ток большое влияние оказывают режим нейтрали источника
тока, сопротивление изоляции проводов сети относительно зем-
1и, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротив
ление его обуви и некоторые другие факторы.
В сети с заземленной нейтралью (рис. 15.2) цепь тока, про-
ходящего через человека, включает в себя, кроме сопротивле-
Рис. 15.1. Прикосновение человека к двум фазам
Рис. 15.2. Прикосновение человека к одной фазе трехфазной сети с зазем*
ленной нейтралью
250
рис. 15.3. Прикосновение че-
ювека к одной фазе трех-
фазной сети с изолирован-
ной нейтралью
иия тела человека, еще
и сопротивление его
обуви, сопротивление
пола, на котором стоит
человек, а также со-
противление заземле-
ния нейтрали источни-
ка тока. При этом все
эти сопротивления включены последовательно.
Ток, проходящий через человека, определяют по формуле:
1/ф
Я/Н ЯобН -ЯпЧ А
где t/ф — фазовое напряжение сети, В; Rh— сопротивление тела человека.
Ом; /?об — сопротивление обуви; Rn— сопротивление пола, Ом; Ro — сопро
тивление заземления нейтрали источника тока, Ом.
В наиболее неблагоприятном случае (токоведущая обувь — сырая или
подбитая металлическими гвоздями и человек стоит на сырой земле или на
металлическом полу, т. е. RO6=0; Rn=0, a Ro^lO Ом)
Н ,____Тф.
т. е. при однофазном включении ток, проходящий через человека, в 1,73 раза
меньше, чем при двухфазном прикосновении.
Однако при этих условиях и однофазное включение весьма опасно, так
как ток, идущий через человека, будет равен
/л = 220/1 000=0,22 А=220 мА,
что также смертельно опасно для человека.
Если обувь не токопроводящая (резиновые галоши, RO6=45 кОм), и че-
ловек стоит на изолирующем основании (деревянный пол, Rn=100 кОм), то
Ih = 220/ (1000+45 000 + 100 000) = 0,0015 А = 1,5 мА.
Этот ток не опасен для человека, что показывает, какое
исключительное значение имеет для безопасности работающих
в электроустановках непроводящая ток обувь и, в особенности,
изолирующий пол.
В сети с изолированной нейтралью (рис. 15.3) ток, прохо-
дящий через человека в землю, возвращается к источнику то-
ка через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоя-
нии обладает большим сопротивлением.
251
Для этого случая ток, проходящий через человека, определяют по фор^
муле
=__________Уф__________
' Rk-'-Rcb- R„-'rR«3/3
</?из — сопротивление изоляции ojiioff фазы сети относительно земли. Ом)
При наиболее неблагоприятном случае, когда человек имеет проводящую
ток обувь и стоит на токопроводящем полу (/?<><->=О и /?н = 0)
/
А Лл-г(/?из/3)
Если 17ф=22О В и #нз=90 кОм, ток через человека будет
Ih=220/ (1000+30 000) =0.007 А=7 мА,
т е. в сети с изолированной нейтралью условия безопасности находятся в за
висимости от сопротивления изоляции проводов относительно земли.
Если учесть /?Об=45 кОм и /?г, = 100 кОм. то
/Л = 220/ (1000 + 45 000 + 100 000 + 30 000) / = 0,00125 А = 1,25 м А
Таким образом, при прочих равных условиях прикосновение
человека к одной фазе сети с изолированной нейтралью менее
опасно, чем в сети с заземленной нейтралью.
Это справедливо лишь для нормальных (безаварийных) ус
ловий работы сетей.
В случае же аварии, когда одна из фаз замкнута на землю
сеть с изолированной нейтралью может оказаться более опас-
ной, так как в этом случае напряжение неповрежденной фазы
относительно земли может возрасти с фазного до линейного, в
то время как в сети с заземленной нейтралью повышение нап-
ряжения может быть незначительным.
Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали
источника тока определяется технологическими требованиями
и условиями безопасности.
Правилами устройства электроустановок предусмотрено
применение при напряжениях до 1000 В лишь двух схем трех-
фазных сетей: трехпроводной с изолированной нейтралью и
четырехпроводной с заземленной нейтралью
По технологическим требованиям предпочтение отдается
четырехпроводной сети, поскольку в ней возможно использова-
ние двух рабочих напряжений — линейного и фазного.
По условиям безопасности в период нормального режима
работы сети более безопасна, как правило, сеть с изолирован
ной нейтралью, а в аварийный период — сеть с заземленной
нейтралью.
15.3.2. Основные причины поражения электрическим током
1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находя-
щимся под напряжением в результате:
ошибочных действий при проведении работ;
252
Рис. 15.4 Характер распределения
потенциалов вокруг одиночного
заземлителя при растекании элек-
трического тока в землю
(I потенциал точки земли в месте за-
мыкании тока на зсмтю I —сила то-
ка тамыкания, растекающегося в земле
неисправности защитных
средств, которыми постра-
давший касался токоведу-
щих частей и др.
2. Появление напряжения
ных частях электрооборудования в результате
повреждения изоляции токоведущих частей;
замыкания фазы сети на землю;
падения провода (находящегося под напряжением) на кон
структивные части электрооборудования и др.
3. Появление напряжения на отключенных токоведущих ча
стях в результате
ошибочного включения отключенной установки;
замыкания между отключенными и находящимися под нап-
ряжением токоведущими частями;
разряда молнии в электроустановку и др.
4. Возникновение напряжения шага на участке земли, где
находится человек, в результате:
замыкания фазы на землю;
выноса потенциала протяженным токопроводящим предме-
том (трубопроводом, железнодорожными рельсами);
неисправностей в устройстве защитного заземления и др.
Напряжением шага (шаговым напряжением) называется
напряжение между точками земли, обусловленное растеканием
тока замыкания на землю при одновременном касании их но-
гами человека
Наибольший электрический потенциал будет в месте сопри-
косновения проводника с землей. По мере удаления от этого
места потенциал поверхности грунта уменьшается, так как се-
чение проводника (почвы) увеличивается пропорционально
квадрату радиуса, и на расстоянии, примерно равном 20 м, мо-
жет быть принято равным нулю
Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что
из-за судорожных сокращений мышц ног человек может
упасть, после чего цепь тока замыкается па теле через жизнен-
но важные органы. Кроме того, рост человека обусловливает
большую разность потенциалов, приложенных к его телу. Ил-
люстрация растекания тока в грунте и возникновения напря-
жения шага показана на рис. 15.4.
253
15.4. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
Электробезопаспость в соответствии с ГОСТ 12.1.019—79*
обеспечивается:
конструкцией электроустановок;
техническими способами и средствами защиты;
организационными и техническими мероприятиями.
Таким образом, электробезопасность** представляет собой
систему организационных и технических мероприятий и
средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опас-
ного воздействия электрического тока и электрической дуги.
Конструкция электроустановок должна соответствовать ус-
ловиям их эксплуатации и обеспечивать защиту персонала от
соприкосновения с токоведущими и движущимися частями Ог-
раждение токоведущих частей является обязательной частью
конструкции электрооборудования.
15.4.1. Технические способы и средства защиты
Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно
или в сочетании один с другим следующие технические спо
собы и средства: защитное заземление, зануление, защитное
отключение, выравнивание потенциалов, малое напряжение,
изоляция токоведущих частей; электрическое разделение сетей;
оградительные устройства; блокировка, предупредительная сиг-
нализация, знаки безопасности; предупредительные плакаты;
электрозащитные средства.
Защитным заземлением называется преднамеренное элект-
рическое соединение с землей или ее эквивалентом металличе-
ских нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напря-
жением при замыкании на корпус и по другим причинам.
Задача защитного заземления — устранение опасности пора
жения током в случае прикосновения к корпусу и другим то-
коведущим металлическим частям электроустановки, оказав
шимся под напряжением. Защитное заземление применяют в
трехфазных сетях с изолированной нейтралью.
Принцип действия защитного заземления — снижение нап-
ряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и
землей до безопасного значения.
Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакт
с фазой, го прикосновение к такому корпусу равносильно прикосновений
к фазе (см рис. 15 3). В этом случае ток, проходящий через человека (прн
малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли),
может достигать опасных значений.
* ГОСТ 12.1.019—79 ССБТ. Электробезопасность. Термины и определе
ния
** ГОСТ 12.1.009—76. ССБТ, Электробезопасность. Общие требования.
254
При
Если же корпус заземлен (рис. 15.5), то ток, проходящий через человека
/?о6=/?п=0, можно определить из уравнения
щ,
Rfi Т (^?из 3)
(Rh + R3)
R3
(R, — сопротивление заземления. В соответствии с ПУЭ оно не должно пре-
вышать 4 Ом) /?из = 450() Ом; Rh = 1000 Ом.
При весьма малом значении R3 по сравнению с Rh и /?нз, что обычно
в практике, это выражение упростится
Л==(ЗПф//?Л /?нз)/?<.
Тогда ток, проходящий через человека, будет
/„-(3-380)/(1600 4500)-4 = 0,001 А= 1.0 мА.
Зта величина безопасна для человека. В этом назначение
заземления и поэтому оно называется защитным.
Напряжение прикосновения также будет незначительным:
(7лр=1,0 В.
В качестве заземляющих проводников допускается исполь-
зовать различные металлические конструкции фермы, шахты
лифтов, подъемников, стальные трубы электропроводок, откры-
то проложенные стационарные трубопроводы различного на-
значения (кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных га-
зов, канализации и центрального отопления).
Занулением называется преднамеренное электрическое со-
единение с нулевым защитным проводником металлических не-
Рис. 15.5. к вопросу о принципе действия защитного заземления
Рис. 15.6. Принципиальная схема зануления:
^“корпус потребителя электроэнергии; 2 — аппараты защиты потребителя от тока ко-
роткого зам jsauHti (плавкие предохранители, автоматы и т. п ); ф — фазный провод;
3 нулевой защитный провод; Ro— сопротивление заземления нейтрали источника тока
- сопротивление повторного заземления нулевого защитного провода, /к — ток одно-
4>а..ного короткого замыкания
255
токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжени-
ем вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Задача зануления — устранение опасности поражения током
в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим
металлическим частям электроустановки, оказавшимся под на-
пряжением вследствие замыкания на корпус. Решается эта за-
дача быстрым отключением поврежденной электроустановки от
сети (рис. 15.6).
Так как корпус оказывается заземленным через нулевой защитный провод,
то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания на корпус
и до отключения установки от сети, проявляется защитное свойство этого
заземления подобно тому, как это происходит при защитном заземлении.
Принцип действия зануления — превращение замыкания на
корпус в однофазное короткое замыкание (т е. замыкание
между фазным и нулевым проводами) с целью вызвать боль-
шой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем
самым автоматически отключить поврежденную установку от
питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохра-
нители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой,
контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществ-
ляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания
и от перегрузки.
Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных се-
тях с глухозаземленной нейтралью.
Занулению подлежат те же металлические конструктивные
нетоксведущие части электрооборудования, которые должны
быть заземлены: корпуса машин, аппаратов и др. В сети с за-
нулением корпус приемника нельзя заземлять, не присоединив
его к нулевому защитному проводу.
Одновременное зануление и заземление одного и того же
корпуса, а точнее — заземление зануленного корпуса не только
не опасно, а напротив, улучшает условия безопасности, так как
создает дополнительное заземление нулевого защитного про
вода.
Вместе с тем зануление (как и заземление) не защищает
человека от поражения электрическим током при прямом при-
косновении к токоведущим частям. Поэтому возникает необ-
ходимость (в помещениях особо опасных в отношении пора-
жения электрическим током) в использовании помимо зануле-
ния и других защитных мер, в частности, защитного отключе-
ния и выравнивания потенциала.
Защитное отключение — быстродействующая защита, обес-
печивающая автоматическое отключение электроустановки при
возникновении в ней опасности поражения током.
При применении этого вида защиты безопасность обеспечи-
вается быстродействующим (0,1—0,2 с) отключением аварий-
256
рчс. 15.7. Схема защитного отключения, сра-
багываю,чсго при появлении напряжения на
корпусе относительно земли:
/> —защитное реле; Л' —замыкающие контакты Р
АВ — автоматический выключатель; Кн — контрольная
кнопка: R3— защитное заземление, /?в— bciiomoi а-
тсльное заземление
ного участка или всей сети при однофазном замыкании на
землю или на элементы электрооборудования, нормально изо-
лированные от земли, а также при прикосновении человека к
частям, находящимся под напряжением.
Защитное отключение может служить дополнением к си-
стемам заземления и зануления, а также в качестве единствен
ной и основной мере защиты.
Функции защитного отключения могут выполнять также
устройства контроля изоляции, если они обеспечивают отклю-
чение как при снижении сопротивления изоляции, так и при
касании человека частей, находящихся под напряжением.
Схемы и конструкции устройств защитного отключения ос
нованы на различных принципах действия. На рис. 15.7 при-
ведена наиболее простая схема защитного отключения, сраба
тывающего при появлении напряжения на корпусе относитель-
но земли. В схемах этого типа датчиком служит реле напря-
жения включенное между' корпусом и вспомогательным за-
землителем.
Защитное отключение весьма перспективная мера защиты
на предприятиях химической промышленности, особенно в по-
мещениях особо опасных в отношении поражения электричес-
ким током, а также во взрывоопасных зонах.
Выравнивание потенциала — это метод снижения напряже-
ния прикосновения и шага между точками электрической цепи,
К которым возможно одновременное прикосновение или на ко-
торых может одновременно стоять человек.
Выравнивание потенциала как самостоятельную меру за-
щиты не применяют.
Для выравнивания потенциала в землю укладывают сталь-
ные полосы в виде сетки по всей площади, занятой оборудо-
ванием.
В производственном помещении корпуса электрооборудования и произ-
водственного оборудования в той или иной степени связаны между собой
Ври замыкании на корпус в каком-либо из электроприемников все металли-
ческие части получают близкое по величине напряжение относительно земли.
« результате напряжение между корпусом элекгроириемника н полом су-
17—552 257
щсственно уменьшается, происходит выравнивание потенциала по всей пл о
щади помещения При выравнивании потенциала человек, находящийся в эгоц
цепи замыкания, оказывается под сравнительно малым напряжением
В соответствии со СНиП для выравнивания потенциала во
всех помещениях и наружных установках, где применяется за
земление или зануление, строительные металлические конструк-
ции, трубопроводы всех назначений, корпуса технологически
го оборудования должны быть присоединены к сети заземле
ния или зануления
Фактор выравнивания потенциала имеет большое значение
для обеспечения безопасности и является эффективной защит
ной мерой
Малое напряжение — это номинальное напряжение не более
42 В, применяемое в цепях для уменьшения опасности пораже-
ния электрическим током.
Применение малых напряжений способствует резкому сни-
жению опасности поражения, особенно при работах в помете
ниях с повышенной опасностью, особо опасных и на наружных
установках. Однако электроустановки и с таким напряжением
представляют опасность при двухфазном прикосновении
Малые напряжения используют для питания электроинст
румепта, светильников стационарного освещения, переносных
ламп в помещениях с повышенной опасностью или особо опас-
ных и других случаях.
Источниками малого напряжения могут быть специальные
понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12
42 В.
Использование малых напряжений — эффективная мера за
щиты, однако область ее применения невелика, что обусловле
но трудностями создания протяженных сетей и мощных элект
роприемников малого напряжения.
Изоляция токоведущих частей. Исправность изоляции—ос
новное условие, обеспечивающее безопасность эксплуатации и
надежность электроснабжения электроустановок.
Для изоляции токоведущих частей электроустановок приме
няют несколько видов изоляции: рабочую, дополнительную,
двойную и усиленную.
Рабочая изоляция это электрическая изоляция токоведхщих частей
электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от по-
ражения электрическим током Рабочей изоляцией являются эмаль и оплетка
обмоточных проводов, пропиточные лаки и компаунды, изоляция поля ка-
беля и проводов и др
Дополнительная изоляция — предусматривается дополнительно к рабочей
в случае ее повреждения Дополнительной изоляцией могут быть пластмас-
совый корпус машины, изолирующая втулка и др.
Двойная изоляция — электрическая изоляция, состоящая 4нз рабочей и
дополнительной
25»
с двойной изоляцией разрешается пользоваться без применения других за-
щитных средств.
Усиленная изоляция — улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая
такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двой-
ная изоляция.
Свойства пластмассы (невысокая механическая прочность, ненадежность
соединений с металлом и др.) ограничивают область применения двойной
изоляции, ее используют в электрооборудовании небольшой мощности (элек-
трифицированный ручной инструмент, переносные приборы).
По способу защиты человека от поражения электрическим
током все электротехнические изделия в соответствии с ГОСТ
12.2.007.0—75* делятся на пять классов защиты: 0; 01; I;
II; III.
Класс 0 — изделия имеют по крайней мере рабочую изоляцию и не имеют
элементов для заземления (если эти изделия не отнесены к классу II или III).
Класс 01 — изделия имеют по крайней мере рабочую изоляцию, элемент
для заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения к источ-
нику питания.
Класс I — изделия имеют по крайней мере рабочую изоляцию и элемент
для заземления. Если эти изделия имеют провод для присоединения к источ-
нику питания, он должен иметь заземляющую жилу и вилку с заземляющим
контактом.
Класс II — изделия имеют двойную или усиленную изоляцию и не имеют
элементов для заземления
Класс III — изделия не имеют ни внутренних, ни внешних электрических
цепей с напряжением свыше 42 В
Регулярное наблюдение за состоянием изоляции электриче-
ских сетей — одна из основных мер, предотвращающих пора-
жение человека электрическим током. Контроль сопротивления
изоляции может быть периодическим и непрерывным. Сопро-
тивление изоляции силовых и осветительных электропроводов
должно быть не ниже 0,5 МОм.
Электрическое разделение сетей — разделение сети на от-
дельные электрически не связанные между собой участки с по-
мощью разделяющего трансформатора.
Разделяющие трансформаторы изолируют электроприемники от первич-
ной сети и сети заземления. От разделяющего трансформатора может питать-
ся только один электроприемник с защитной плавкой вставкой (сила тока
вставки автомата на первичной стороне не должна превышать 15 А). Вторич-
ное напряжение разделяющих трансформаторов должны быть не выше 380 В.
Схема включения разделяющего трансформатора показана на рис. 15.8.
Вторичная обмотка трансформатора и корпус электроприемника не должны
иметь ни заземления, ни связи с сетью зануления. Тогда при прикосновении
к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной
изоляцией не создается опасность, поскольку вторичная цепь коротка и сила
токов утечки в ней и емкостных токов ничтожно мала.
♦ ГОСТ 12.2.007.0—75. ССБТ. «Изделия электротехнические Общие тре-
бования безопасности».
17* 259
-320/220~220[ 127 В
Рис. !5.8. Схема включения разде-
ляющего трансформатора
Применение разделяющих трансформаторов лучше, чем
понижающих с заземлением вторичных обмоток.
Защитное разделение сетей обычно используют в электро-
установках, эксплуатация которых связана с особой и повы
шенной опасностью.
Оградительные устройства применяют для того, чтобы ис-
ключить даже случайные прикосновения к токоведущим ча-
стям электроустановок Ограждение токоведущих частей долж-
но предусматриваться конструкцией электрооборудования.
Оголенные провода и шины, а также приборы, аппараты,
распределительные щиты и т. п., имеющие незащищенные и до
ступные для прикосновения токоведущие части, помещают в
специальные ящики, шкафы, камеры и другие устройства, за
крывающиеся сплошными или сетчатыми ограждениями.
Сплошные ограждения обязательны для электроустановок
размещаемых в производственных (неэлектрических) помеще
ниях.
Сетчатые ограждения применяют в электроустановках, до
ступных лишь квалифицированному электротехническому пер
соналу.
В тех случаях, когда изоляция и ограждение токоведущих
частей оказываются невозможными или нецелесообразными
(например, воздушные линии высокого напряжения), их
размещают на недоступной для прикосновения высоте.
Внутри производственных помещений неогражденные голые
токоведущие части (троллейные провода, контактные сети и
т. п.) прокладывают на высоте не менее 3,5 м от пола.
Предупредительная сигнализация, блокировка, знаки без-
опасности. Блокировочные устройства надежно исключают воз
можность случайного прикосновения к находящимся под напри
жением частям, расположенным в специальных закрытых по-
мещениях.
Применение блокировки обеспечивает автоматическое сня
тие напряжения со всех элементов установки, приближение к
которым угрожает жизни человека. Блокировки применяют в
электрических аппаратах, при обслуживании которых должны
соблюдаться повышенные меры безопасности, в электрообору-
260
довании, расположенном в доступных для неэлектротехниче
ского персонала помещениях.
П редупредительную сигнализацию широко используют в со-
четании с другими мерами защиты.
Сигнализацию выполняют световой или звуковой. Для све-
товых сигналов применяют цвета в соответствии с ГОСТ
12.2.007.0—75:
красный—для запрещающих и аварийных сигналов, а также для преду-
преждения о перегрузках, неправильных действий, опасности и т. и.;
желтый — для привлечения внимания (о достижении предельных значе-
ний, о переходе на автоматическую работу и т. и.);
зеленый — для сигнализации безопасности (нормальный режим работы,
разрешение на начало действия и т. п.);
белый — для обозначения включенного состояния выключателя (когда
нерационально применение красного, желтого и зеленого цветов);
синий—в специальных случаях, когда не могут быть применены осталь-
ные цвета.
Сигнальные лампы и другие светосигнальные аппараты
должны иметь знаки или надписи, указывающие значение сиг-
налов (например, «Включено», «Отключено», «Нагрев»).
Для профилактики электротравматизма применяют знаки
безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026—
76, а также предупредительные плакаты.
Их основное назначение:
предупреждение опасности при приближении к частям, на-
ходящимся под напряжением;
запрещение оперировать аппаратами, которые могут подать
напряжение на место, отведенное для работы;
указание места, подготовленного к работе;
напоминание о принятых мерах безопасности.
В соответствии с «Правилами применения и испытания
средств защиты, используемых в электроустановках», знаки и
плакаты делятся па четыре группы: предупреждающие знаки
и плакаты, а также плакаты запрещающие, предписывающие
и указательные. Плакаты и знаки безопасности для электроус-
тановок приведены па рис. 15.9.
Плакаты и надписи — одно из действенных средств не толь
ко предупреждения случайных прикосновений к токоведущим
частям, находящимся под напряжением, но и предотвращения
ошибочных действий персонала.
Электрозащитные средства — переносимые и перевозимые
изделия, служащие для защиты людей, обслуживающих элект-
роустановки, от поражения электрическим током, воздействия
электрической дуги и электромагнитного поля
По назначению защитные средства условно делят на изо-
лирующие, ограждающие и вспомогательные.
Изолирующие защитные средства служат для изоляции че-
ловека от токоведущих частей и от земли (рис. 15.10). Изолн
261
НЕШВЧАПг
РАБПТАШТ ЛЮДИ
НЕ ВКЛЮЧАТЬ
РАЬОИНПШНННН
а
НЕВЛЕЗМ
нбьет!
стой,
ОПАСНО I
ДЛЯ жизни!
ВЫСОКОЕ
НАПРЯЖЕНИЕ
- ОПАСНО I
для жизни!
Рис. 15.9. Плакаты по технике безопасности:
а — запрещающие, б — предостерегающие; в — разрешающие; г — напоминающие
руюшие защитные средства делятся на основные и дополни-
тельные.
Основными являются изолирующие защитные средства,
способные надежно выдерживать рабочее напряжение электро-
установки и допускающие касание токоведущих частей, находя-
щихся под напряжением-. В электроустановках напряжением до
1000 В к основным изолирующим защитным средствам относят-
ся оперативные штанги и токоизмерительные клещи, диэлект-
рические перчатки, инструмент с изолирующими ручкал1и и
указатели напряжения.
.262
ОСНОВНЫЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
Рис. 15.10. Изолирующие защитные средства
До по л ните л ь ними являются изолирующие защи гные
средства, не рассчитанные на напряжение электроустановки и
самостоятельно не обеспечивающие безопасность персонала
Поэтому эти средства применяют вместе с основными в виде
дополнительной меры защиты. В электроустановках напряже-
263
нием до 1000 В к ним относятся диэлектрические галоши, ков
рики, а также изолирующие подставки.
Ограждающие защитные средства — различные переносные
ограждения, служащие для временного ограждения токоведу-
щих частей и таким образом предотвращающие возможность
прикосновения к ним.
Вспомогательные защитные средства — это инструмент
приспособления и устройства, предназначенные для защиты
электротехнического персонала от падения с высоты (предо-
хранительные пояса, страхующие канаты и др); для безопас
ного подъема на опоры (монтерские когти, лазы для подъема
на бетонные опоры и т. п.); для защиты от световых, тепловых
или химических воздействий (защитные очки, респираторы,
противогазы, брезентовые рукавицы и др.); для защиты от шу-
мов (противошумные наушники, шлемы и др.).
Все приборы, аппараты и приспособления, применяемые з
качестве защитных средств, должны быть только заводского
изготовления, выполненные и испытанные в соответствии с
действующими нормативно-техническими документами.
15.4.2. Организационные и технические мероприятия
для обеспечения электробезопасности
Для обеспечения безопасности работ в действующих электро-
установках выполняют целый комплекс организационных ме-
роприятий
организуют инструктаж и обучение безопасным методам
труда, проверку знаний правил безопасности и инструкций; до
пуск к проведению работ оформляется заполнением соответст-
вующего наряда; работы должны проводиться под контролем
ответственного лица.
Технические мероприятия должны предусматривать:
отключение установки от источника напряжения, снятие
предохранителей и другие мероприятия, обеспечивающие не-
возможность ошибочной подачи напряжения к месту работы:
установку знаков безопасности и ограждения остающихся
под напряжением токоведущих частей, рабочих мест и др.
15.5. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ПОРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
I
Первую доврачебную помощь пораженному током должен
уметь оказывать каждый работающий с электроустановками.
Первая помощь при несчастных случаях, вызванных пора-
жением электрическим током, состоит из двух этапов: осво-
бождение пострадавшего от действия тока и оказание ему
первой доврачебной медицинской помощи.
264
Освобождение пострадавшего от действия тока. Первым
действием должно быть быстрое отключение той части установ-
ки, к которой прикасается пострадавший. Если быстро отклю-
чить установку нельзя, надо отделить пострадавшего от токо-
ведущих частей.
При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего
от токоведущих частей следует воспользоваться сухой палкой,
доской, веревкой, одеждой пострадавшего или другим сухим
предметом. Оттаскивать пострадавшего за ноги можно только
при хорошей изоляции рук оказывающего помощь. Для изо-
ляции рук можно воспользоваться диэлектрическими перчат-
ками, брезентовыми рукавицами или обернуть руки сухой
тканью. Изолировать себя от земли можно, надев резиновые
галоши или встав на сухую доску или непроводящую ток под-
стилку. Прервать ток можно также, отделив пострадавшего от
земли При этом необходимо соблюдать указанные выше меры
безопасности. При необходимости следует перерубить или пе-
ререзать провода (каждый в отдельности) топором с сухой дере-
вянной рукояткой или инструментом с изолированными руко-
ятками.
Способы оказания первой помощи. Оказание первой помо-
щи зависит от состояния, в котором находится пораженный
электрическим током. Для определения этого состояния необ-
ходимо немедленно:
уложить пострадавшего на спину на твердую поверхность;
проверить наличие у пострадавшего дыхания, пульса;
выяснить состояние зрачка — узкий или расширенный (рас-
ширенный зрачок указывает на резкое ухудшение кровоснаб-
жения мозга).
Во всех случаях поражения электрическим током необходи-
мо вызвать врача независимо от состояния пострадавшего.
При этом следует немедленно начать оказание соответству-
ющей помощи пострадавшему:
если пострадавший находится в сознании, но до этого был
в состоянии обморока или продолжительное время находился
под током, его следует удобно уложить на подстилку, накрыть
чем-нибудь (одеждой) и до прибытия врача обеспечить полный
покой, непрерывно наблюдая за дыханием и пульсом;
если сознание отсутствует, но сохранились устойчивые
пульс и дыхание, нужно ровно и удобно уложить пострадав-
шего на подстилку, расстегнуть пояс и одежду, обеспечить при-
ток свежего воздуха и полный покой; давать пострадавшему
нюхать нашатырный спирт и обрызгивать его водой;
если пострадавший плохо дышит (резко, судорожно), де-
лать искусственное дыхание и наружный массаж сердца;
если отсутствуют признаки жизни (дыхание, сердцебиение,
пульс), нельзя считать пострадавшего мертвым, так как смерть
265
часто бывает лишь кажущейся. В этом случае также надо де
лать искусственное дыхание и массаж сердца. Заключение о
смерти пострадавшего может сделать только врач.
При оказании помощи мнимо умершему дорога каждая се
кунда, поэтому первую помощь нужно оказывать немедленно и
непрерывно, тут же на месте.
Первая помощь при ожогах. При тяжелых ожогах надо
осторожно снять с пострадавшего одежду и обувь (лучше раз-
резать их). Ожоговая рана при загрязнении начинает гноиться
и долго не заживает. Поэтому нельзя касаться руками обож-
женного участка кожи или смазывать его какими-либо мазями,
маслами, вазелином или раствором. Обожженную поверхность
следует перевязать также, как любую рану (только без обра-
ботки), покрыть стерильным материалом, сверху положить
слой ваты и все закрепить бинтом. После этого пострадавшего
следует направить в лечебное учреждение.
Такой способ оказания первой помощи следует применять
при всех термических ожогах, независимо от.того, чем они бы-
ли вызваны: паром, вольтовой дугой, горячей мастикой, элект-
рическим током и др. При этом не следует вскрывать пузыри,
удалять приставшие к обожженному месту мастику или другие
смолистые вещества, так как удаляя их, легко повредить кожу
и тем самым создать условия для нагноения. Нельзя также
отдирать обгоревшие, приставшие к ране куски одежды; в слу-
чае необходимости их следует обрезать острыми ножницами
При ожогах глаз следует сделать пострадавшему холодные
примочки из раствора борной кислоты и немедленно отправить
его к врачу.
ГЛАВА 16
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РЕМОНТНЫХ И ОЧИСТНЫХ
РАБОТАХ
16.1. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ХИМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
При проведении технического обслуживания и ремонтов ос-
новным руководящим материалом является «Система техниче-
ского обслуживания и ремонта оборудования предприятий хи-
мической промышленности»*. Эта система представляет собой
* Утверждена Министерством химической промышленности СССР
в 1986 г.
266
комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих
организацию и порядок проведения работ по техническому об-
служиванию и ремонту оборудования* для данных условий
эксплуатации.
Одна из основных задач Системы — поддержание оборудо-
вания в работоспособном состоянии и предотвращение неожи-
данного выхода его из строя, т. е. в конечном итоге создание
условий безаварийной и безопасной эксплуатации оборудо-
вания.
В основу Системы положено сочетание технического обслу-
живания и планово-предупредительных ремонтов.
Техническое обслуживание представляет собой комплекс
работ, проводимых для поддержания работоспособности обо-
рудования между ремонтами. Оно сочетает в себе правильную
эксплуатацию оборудования и повседневный контроль соблю-
дения правил технической эксплуатации.
В объем технического обслуживания входят эксплуатацион-
ный уход и мелкий ремонт оборудования.
Эксплуатационный уход за оборудованием — это обтирка,
чистка, регулярный наружный осмотр, выявление неисправно-
стей, смазка, проверка состояния масляных и охлаждающих си-
стем, подшипников, наблюдение за состоянием крепежных де-
талей и соединений, проверка состояния заземления и др.
Мелкий ремонт оборудования — устранение мелких дефек-
тов, подтяжка крепежных деталей, частичная регулировка, за-
мена предохранителей, прокладок, проверка общего состояния
изоляции и др.
Обнаруженные неисправности и меры, принятые для их уст-
ранения, фиксируются в сменном журнале.
Планово-предупредительные ремонты в химической про-
мышленности проводят по двум методам. Для основного обо-
рудования, которое определяет производственную мощность аг-
регата, технологической линии, применяют метод планово-пе-
риодического ремонта. Для вспомогательного оборудования
применяют метод послеосмотровых ремонтов.
Метод планово-периодических ремонтов заключается в том,
что все виды ремонта выполняются в заранее установленной
последовательности через определенное число отработанных аг-
регато (машино-) часов. Для оборудования каждого типа (мар-
ки) Системой установлены нормативы на оборудование: ресурс
между ремонтами (межремонтные сроки работы оборудова-
ния, ч), продолжительность простоя в ремонте (ч) и трудоем-
кость ремонта (затраты труда на ремонт, чел.ч).
Метод послеосмотровых ремонтов заключается в том, что
ремонт планируют на основе сведений о состоянии оборудова-
ния, полученных при предварительном техническом осмотре.
При техническохМ осмотре устанавливают характер требуемых
267
ремонтов, сроки их выполнения, примерные объемы, а также
выявляют изношенные детали, подлежащие замене. Номенкла-
туру и периодичность технических осмотров устанавливает
предприятие.
В соответствии с особенностями повреждений и износа со-
ставных частей оборудования, а также трудоемкостью ремонт-
ных работ предусматривается проведение двух видов ремонта:
текущего и капитального.
Текущий ремонт (Т) представляет собой вид планового ре-
монта, выполняемого в процессе эксплуатации, для гарантиро-
ванного обеспечения работоспособности оборудования. При
этом возможны замена и восстановление отдельных частей обо-
рудования и их регулировка.
В процессе текущего ремонта проводятся следующие рабо-
ты: техническое обслуживание, замена быстроизнашивающих-
ся деталей и их соединений; ремонт футеровок и антикоррози-
онных покрытий; замена набивок сальников и прокладок; про-
верка на прочность и т. и.
Капитальный ремонт (К)—это восстановление исправности
и полное (или близкое к полному) восстановление ресурса
оборудования с заменой или восстановлением его частей,
включая базовые, и их регулировка. Таким образом, капиталь-
ный ремонт обеспечивает восстановление или улучшение (при
модернизации) условий безопасной эксплуатации оборудова-
ния, заложенных при его конструировании.
В объем капитального ремонта входит: объем текущего ре-
монта; замена или восстановление всех изношенных деталей и
сборочных единиц (включая и базовые); полная или частичная
смена изоляции, футеровки, обмоток и др.; модернизация обо-
рудования (при необходимости); проверка систем взрывозащи-
ты и т. п.
Наименьший повторяющийся период эксплуатации оборудо-
вания, в течение которого проводятся в определенной последо-
вательности установленные виды технического обслуживания и
ремонтов, предусмотренные нормативами, называется ремонт-
ным циклом. Время между двумя последовательно проведен-
ными ремонтами оборудования называется межремонтным пе-
риодом. Чередование ремонтов в определенной последователь-
ности и через определенные промежутки времени называется
структурой ремонтного цикла. На рис. 16.1 показана в общем
виде структура ремонтного цикла. Системой определены сле-
дующие обозначения элементов структуры для технологическо-
го оборудования: Т — текущий ремонт; К — капитальный ре-
монт; Ц,— ремонтный цикл; Цт — межремонтный период; /тпр
и /кПр — продолжительность простоя в текущем и капитальном
ремонте соответственно.
268
рис. 16.1 Структура ремонтного цикла
Ремонтный цикл и его нормативные показатели, определяе-
мые Системой, при правильном их определении и соблюдении
обеспечивают безопасную эксплуатацию оборудования.
16.2. ПОДГОТОВКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ
РЕМОНТНЫХ РАБОТ
Подготовка, организация и проведение ремонтных работ про-
водятся в соответствии с «Типовой инструкцией о порядке без-
опасного проведения ремонтных работ на предприятиях Мини-
стерства химической промышленности» (ТИ-ХП—86)*.
Ремонтными работами, помимо оформления специальной
технической документации (ведомости дефектов; сметы расхо-
дов; перечня оборудования, трубопроводов, к которым предъ-
являются повышенные требования при эксплуатации; черте-
жей, схем на ремонтируемые объекты; технические условия на
ремонт основных объектов), предшествует составление плана
подготовительных работ, организация изготовления необходи-
мых узлов и деталей, а также приобретение необходимого обо-
рудования, арматуры, труб, материалов, запасных частей
и т. п.
До начала ремонтных работ подрядчик разрабатывает про-
екты производства работ (ППР) в соответствии с требования-
ми СНиП Ш.4—80, сетевой (линейный) график для наиболее
сложных и трудоемких работ.
Проекты производства работ согласуются с администрацией
Цеха, а при необходимости и с главным механиком, главным
энергетиком и службой по надзору и ремонту производствен-
ных зданий (главным архитектором) заказчика.
Непосредственный руководитель работ обязан ознакомить
с ППР всех исполнителей. Все ознакомленные с ППР должны
Расписаться в журнале специального инструктажа подрядчика,
---------
* Утверждена Министерством химической промышленности СССР и
Госгортехнадзором СССР в 1985 г.
269
Передаваемая документация на ремонт оборудования
оформляется в соответствии с требованиями Системы.
При проведении ремонтных работ в действующем производ.
стве или на территории действующих предприятий должно быть
обеспечено соблюдение требований стандартов ССБТ, правил
норм и инструкций по технике безопасности применительно к
характеру данного производства и запланированных работ.
Важной мерой обеспечения безопасности при ремонтных ра-
ботах является система допусков (разрешений, нарядов) на
проведение таких работ. Смысл ее заключается в том, что ре-
монтный персонал подрядчика не допускается к ремонтным
работам без специального документа (наряда-допуска).
Наряд-допуск на проведение ремонтных, а также аварийно-
восстановительных работ оформляется по соответствующей
форме и является письменным разрешением на ведение работ
в отведенной ремонтной зоне. Право выдачи наряда-допуска
предоставляется начальнику цеха заказчика.
Начальник цеха распоряжением по цеху назначает лиц,
ответственных за подготовку и сдачу оборудования в ремонт,
а также определяет объем и содержание подготовительных ра-
бот, последовательность их выполнения, меры безопасности.
Совместно с представителем подрядчика определяет объем и
содержание ремонтных работ, перечень технических мероприя-
тий, обеспечивающих безопасность на рабочих местах подряд-
чика и заказчика.
Обязательства о выполнении всех мероприятий, предусмот-
ренных в наряде-допуске, подписывают лица, ответственные за
подготовку и сдачу оборудования в ремонт от заказчика и не-
посредственный руководитель работ от подрядчика.
Без акта сдачи-приемки оборудования в ремонт наряд-до-
пуск не выдается.
Наряд-допуск оформляет заказчик на определенный объем
работ. В наряде-допуске должны быть указаны ремонтируе-
мое оборудование, коммуникации, арматура на данном участ-
ке. Наряд-допуск действует в течение всего времени, необходи-
мого для выполнения указанного объема ремонта, но началь-
ник смены и руководитель работ ежедневно подтверждают
возможность проведения ремонтных работ, указывая дату и
время начала работ.
После окончания ремонта наряд-допуск оформляется, т. е.
его подписывают непосредственный руководитель работ, а
также начальник смены и механик (энергетик) цеха, принима-
ющие работы.
В тех случаях, когда при проведении ремонта требуется
применение огневых и (или) газоопасных работ, кроме наряда-
допуска должно быть оформлено разрешение на проведение ог-
невых работ и (или) наряд-допуск на проведение газоопасных
270
работ, о чем обязательно делается отметка в наряде-допуске
на проведение работ.
Разрешение па огневые работы и наряд-допуск на газоопас-
ные работы оформляет заказчик в соответствии с требования-
ми Типовых инструкций* и выдает их непосредственному руко-
водителю работ подрядчика.
Такая система позволяет повысить ответственность руково-
дителей производства за подготовку рабочих мест и оборудо-
вания и проведение самих ремонтных работ
В плане подготовительных работ к ремонту предусматрива
ют последовательность проведения всех ремонтных операции,
устанавливают перечень так называемых несовместимых ре-
монтных операций:
нельзя, например, проводить огневые работы одновременно
с разборкой аппаратов, оборудования и трубопроводов, содер
жаших горючие и легковоспламеняющиеся продукты; с опробо-
ванием, пуском или остановом установок, в которых имеются
легковоспламеняющиеся вещества; с работами по нанесению
защитных антикоррозионных покрытий и лаков, содержащих
легковоспламеняющиеся растворители;
недопустимо планировать проведение бетонных, штукатур-
ных и других работ, сопровождающихся выделением влаги,
одновременно с ремонтом аппаратов и оборудования, в кото-
рых используются некоторые щелочные и щелочноземельные
металлы (К, Na, Li, Са), некоторые карбиды металлов и дру-
гие вещества, воспламеняющиеся при соприкосновении с водой
и водными растворами;
недопустимо совмещать общеремонтпые работы с песко-
струйной обработкой поверхностей аппаратуры и строительных
конструкций, так как обильно выделяющаяся пыль создает не-
благоприятную обстановку для большого числа работающих па
других участках ремонта Поэтому пескоструйную обработку
планируют па дни или смены, не занятые общеремонтными ра-
ботами
Важным фактором безопасности при проведении ремонтных
работ является размещение работающих по высоте. Ремонтные
работы нельзя проводить одновременно на различных отмет-
ках по одной вертикали, так как падение с большой высоты
гайки, куска металла, доски, инструмента может причинить ра-
ботающему внизу серьезную травму. В случае крайней необхо-
димости такие работы допускается проводить только при обяза-
* «Типовая инструкция по организации безопасного проведения огневых
Работ на взрывоопасных и взрыво- и пожароопасных объектах». Утверждена
Пнтортехнадзором СССР в 1974 г. «Типовая инструкция по организации
"безопасного проведения газоопасных работ» Утверждена Госгортехнадзором
СССР в 1985 г.
271
тельном устройстве защитных настилов, обеспечивающих без
опасность ремонтников на всех нижних отметках.
Удаление продуктов. После того как подготовка рабочих
мест, проходов, транспортных средств, материалов, приспособ-
лений и инструментов для ремонта завершена, приступают к
ремонтным операциям.
Сначала, строго придерживаясь технологического регламен-
та, останавливают установку и всю технологическую цепочку
В зависимости от условий производства доводят давление (или
вакуум) до атмосферного, в определенном режиме доводят
температуру до наружной, удаляют из оборудования сырье
продукты реакции, теплоносители, хладоагепты и другие ве-
щества, продувают аппаратуру инертным газом, паром или
воздухом, промывают аппаратуру водой. Все эти операции
выполняют в определенной последовательности и при строгом
соблюдении установленных для них времени и скорости.
В аппаратуре, трубопроводах, даже в арматуре есть участки, где может
оказаться остаток продукта, например, в местах, расположенных ниже спуск-
ных штуцеров, в «карманах» и туниках, в тарелках ректификационных ко-
лонн, в гидравлических затворах, в полостях, образующихся в результате
деформации днищ аппаратов, в провисших участках трубопроводов, даже
в полостях вентилей и кранов. В кране диаметром 50 мм в проходном от-
верстии может остаться до 70—90 г легковоспламеняющейся жидкости, а та-
кого количества, например бензола, достаточно для взрыва в аппарате ем-
костью 1000 л. Это свидетельствует о важности тщательной зачистки перед
ремонтом аппаратуры и коммуникаций от остатков жидкости, которую уда-
ляют продуванием, промыванием, иногда выпаркой.
Специальные меры безопасности принимают при очистке
трубопроводов. Так как из горизонтальных участков и участ-
ков, имеющих пониженные места, спуск жидкости самотеком
затруднен или невозможен, их продувают инертным газом или
паром, иногда воздухом. Если продуваемая среда свободно
проходит через трубопровод, то он считается очищенным. Од-
нако рабочий при разбалчивании фланцев должен принять
следующие меры предосторожности: перед разъединением
фланцев надеть маску противогаза, закрыть шею воротником
спецодежды, надвинуть рукава спецодежды на рукавицы. Не-
соблюдение этих простых правил может привести к серьезным
травмам.
Вскрытие люков аппаратов имеет свои особенности Например, люки
ректификационных колонн открывают, начиная с верхнего, что исключает ток
воздуха через колонну и предотвращает загорание и «хлопки» от воспламе-
нения оставшихся в колонне паров продукта. В трубчатых печах открывают
так называемые контрольные двойники: один в потолочном экране, другом
внизу ночи; если из открытого двойника выходит продукт, то его закрывают
и продолжают продувку паром.
Установка заглушек. При отключении ремонтируемых аппа-
ратов и емкостей от материальных и вспомогательных трубо-
272
«поводов на трубопроводах между фланцами ставят заглушки.
Отсоединение аппаратов вентилями, задвижками, кранами не-
надежно, так как возможны утечки через неплотности в саль-
никах и прокладках или они могут оказаться случайно откры-
тыми и тогда в аппарате может образоваться смесь токсичной
или взрывоопасной концентрации. Требование ставить заглуш-
ки относится также и к линиям сжатого воздуха и к вакуум-
ным линиям, так как вместе со сжатым воздухом в аппараты
могут попасть токсичные газы, случайно проникшие в систему
сжатого воздуха, а попадание воздуха из аппарата в вакуум-
ные линии может нарушить технологический процесс в другой
системе.
Установка перед ремонтом и снятие после его окончания
заглушек являются важным требованием безопасности. Извест-
ны случаи серьезных аварий, вызванных разрывом заглушек,
изготовленных без расчета на прочность или из недоброкачест-
венного материала, установленных небрежно или несвоевре-
менно удаленных после того, как ремонт закончен.
Заглушка должна иметь хвостовик, окрашенный в красный
цвет для того, чтобы ее было видно, на хвостовике ставится
номер заглушки, а на наружной цилиндрической поверхности —
маркировка. Если фланцы имеют уплотнительную поверхность
типа выступ — впадина, то подбирают заглушку с соответству-
ющей конфигурацией поверхности. Установку и снятие каждой
заглушки фиксируют в специальном журнале.
В связи с тем, что установка заглушек опасная операция,
ее в ряде случаев выполняют работники газоспасательной
службы или это делается в их присутствии.
При подготовке аппаратуры к ремонту систематически
нализируют воздушную среду в аппаратах и около них. На
'основании этого анализа оценивают возможность проведения
некоторых работ, например огневых или работы внутри ап-
парата.
Отключение оборудования. Для обеспечения безопасности
ремонтных работ большое значение имеет надежное отключе-
ние всего оборудования, машин и механизмов от источников,
к°торые могли бы привести их в действие. При остановке на
ремонт оборудования с вращающимися или движущимися де-
Талями (мешалок, центрифуг, ленточных транспортеров и др.)
осуществляют их двойное отключение, т. е. отключают, удаля-
Ют плавкие предохранители на распределительном щите и
Разъединяют муфты сцепления аппаратов, снимают приводные
Ремни от электродвигателей и т. п. На пусковых устройствах
Вывешивают запрещающий плакат: «Не включать, работают
люди!».
18—552
16.3. ПОРЯДОК СДАЧИ В РЕМОНТ И ПРИЕМКИ
ИЗ РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ И КОММУНИКАЦИЙ
Оборудование следует останавливать на ремонт в соответствии
с инструкцией но эксплуатации (пуску, обслуживанию и оста-
новке). Оборудование готовит к ремонту эксплуатационный
персонал заказчика под руководством начальника смены. Под-
готовленное к ремонту оборудование непосредственный руково-
дитель работ принимает от начальника цеха, о чем составля-
ется акт по соответствующей форме Системы.
Отремонтированное оборудование после испытания и обкат-
ки принимает начальник цеха от непосредственного руководи-
теля работ подрядчика. При этом также составляется акт (по
форме Системы), а на регистрируемое в органах Госгортех-
надзора оборудование в соответствии с установленным этим
ведомством порядком.
Производства, цехи и особенно объекты после ремонта при
нимают по акту специальные комиссии.
Вновь смонтированное или отремонтированное оборудование
и трубопроводы испытывают инертными средами. Испытания-
ми, проводимыми в присутствии представителя заказчика, ру-
ководит непосредственный руководитель работ подрядчика
Испытания проводятся в соответствии с действующими ин-
струкциями и правилами испытания и опробования указанного
оборудования, разработанными Госгортехнадзором СССР
Всеми работами, связанными с подключением нового или
отремонтированного оборудования к действующим сетям и аг-
регатам, комплексным опробованием и переводом на рабочий
режим в соответствии с регламентами и инструкциями пред-
приятия руководит начальник смены в присутствии непосредст-
венного руководителя работ подрядчика
Указанное оборудование можно включать в постоянную
эксплуатацию только после закрытия наряда-допуска и оформ-
ления актов по форме, предусмотренной СНиП III.3—81, на
вновь смонтированное оборудование и по форме, предусмот-
ренной Системой технического обслуживания и ремонта обору-
дования предприятий химической промышленности.
16.4. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ В ЗАКРЫТЫХ
АППАРАТАХ И ЕМКОСТЯХ
Работа внутри аппаратов, цистерн, газгольдеров, колодцев,
коллекторов и в других закрытых объемах относится к числу
особо опасных. В закрытых объемах могут оказаться или вне-
запно возникнуть пары или газы, токсичные или взрывоопас-
ные концентрации. Здесь недостаточная освещенность и плохая
слышимость, эвакуация работника при опасной ситуации за-
274
труднена. В связи с этим работа внутри закрытых пространств
требует особо тщательной подготовки и строго регламентиру-
ется*.
Работу в емкости можно проводить только после всесторон-
ней подготовки последней. Прежде всего необходимо удалить
остатки жидкости, паров и газов, а также выполнить необхо-
димые анализы воздушной среды. После окончания подготов-
ки начальник цеха выдает ответственному за проведение ра-
бот письменное разрешение, которое является допуском к ра-
боте. В распоряжении указываются: подготовленность емкости
к работе в ней (перечисляются все проведенные мероприятия);
особые меры безопасности, необходимые при проведении работ;
состав бригады; сведения о состоянии здоровья членов брига-
ды; срок действия допуска; фамилия и должность ответствен-
ного за проведение работы. Работник, ответственный за выпол-
нение работы, получив разрешение, обязан лично на месте
убедиться в подготовленности емкости.
К работе в емкостях допускаются только лица мужского
пола, не моложе 20 лет, физически здоровые, прошедшие меди-
цинское обследование. Работа в емкости проводится бригадой,
чтобы в случае необходимости удаления работающего из опас-
ной зоны всегда оставалось два человека, поскольку один че-
ловек не может извлечь работающего из колодца или аппара-
та. Работу выполняют в шланговом противогазе, обслуживае-
мом дублером, который следит за правильным положением
шланга, подачей воздуха, поддерживает связь с работающим
при помощи сигнальной веревки, прикрепленной к поясу рабо-
тающего в емкости, в случае необходимости вместе с другим
членом бригады удаляют работающего из опасной зоны. Ра-
бочего, потерявшего сознание или почувствовавшего себя пло-
хо, извлекают из емкости или колодца с помощью сигнальной
веревки, прочность которой систематически проверяют. Дублер
должен иметь комплект шлангового противогаза, готовый к
применению, с маской, подогнанной по лицу, чтобы в случае
необходимости быстро войти в опасную зону для оказания по-
мощи пострадавшему.
Время пребывания в емкости определяется заводской инст-
рукцией в зависимости от условий работы. При работе в шлан-
говом противогазе срок одноразового нахождения рабочего в
емкости не должен превышать 15 мин, после чего он должен
отдыхать вне емкости не менее 15 мин.
♦ сйнструкция по технике безопасности при проведении работ в закры-
тых аппаратах, колодцах, коллекторах и другом аналогичном оборудовании,
емкостях и сооружениях на предприятиях химической промышленности»,
утверждена Комитетом химической промышленности при Госплане СССР
29 сентября 1964 г.
18'
275
Перед спуском в аппарат или колодец рабочий проходит
инструктаж, проверяет в присутствии руководителя работы
подгонку маски по лицу, надевает спасательный пояс с сиг-
нальной веревкой, берет аккумуляторную включенную взрыво-
защищенную электролампу напряжением 12 В и осторожно
не имея в руках никаких предметов, спускается в емкость. Не-
обходимый для работы инструмент спускают в емкость в спе-
циальной сумке.
Работу внутри топок, печей, дымоходов, горячих аппаратов
можно вести только после их охлаждения до 30 °C. В случае
необходимости кратковременных работ при более высокой тем-
пературе разрабатывают дополнительные меры безопасности
(непрерывная обдувка свежим воздухом, применение тепло-
изолирующих несгораемых костюмов, теплоизолирующей обу-
ви, более частые перерывы в работе). Работа внутри емкости
при температуре выше 50 °C запрещена.
Все лазы и люки в аппаратах должны быть открыты, а вы-
ходы из них не загромождены, чтобы при необходимости об-
легчить быструю эвакуацию работающего.
Все специфические особенности обеспечения безопасных
условий работы в закрытых объемах различных видов отра-
жены в специальных ведомственных инструкциях.
16.5. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОГНЕВЫХ РАБОТАХ
К ремонтным огневым работам химического оборудования от-
носятся электро- и газосварка, кислородная резка, пайка, лу-
жение, заливка антифрикционных сплавов, все виды примене-
ния открытого огня для выжигания отложений и покрытий,
разогрев битума и пека, кузнечные работы, а также некоторые
операции механической обработки металлов, которые могут
вызвать искрение или разогрев обрабатываемой детали (свер-
ление, резка ножовкой, обработка абразивными кругами и др)-
При огневых работах в химической промышленности боль-
шая часть пожаров (84%) происходит при использовании га-
зопламенных процессов, которые сами представляют собой
опасность при несоблюдении правил безопасной эксплуатации
кислородных и ацетиленовых баллонов.
Газопламенная обработка проводится с применением высо-
котемпературного пламени и связана с нагревом металла Д°
раскаленного или расплавленного состояния. Питание кисло-
родом и горючими газами как правило должно производиться
по стационарным трубопроводам. В особых случаях (при оТ'
сутствии стационарных сетей) газ подается из баллонов. Сжа-
тый кислород обладает высокой химической активностью. Го-
рючие газы и пары образуют в смеси с кислородом легковос-
пламеняющиеся и детонирующие смеси. Широко используем*11
276
в качестве горючего газа ацетилен вследствие большой эндо-
термичности и ненасыщенности является самым взрывоопас-
ным газом из всех горючих газов, применяемых для газопла-
менной обработки металлов.
Обрабатываемые газопламенными процессами металлы об-
ладают высокой теплопроводностью. Так, металлические тру-
бы проводят тепло, поглощаемое в месте сварки, на значитель-
ное расстояние, что может вызвать воспламенение горючего
материала, находящегося вне поля зрения сварщика. Неметал-
лические строительные материалы, являясь в большинстве слу-
чаев плохим проводником тепла, хорошо его аккумулируют,
вследствие чего могут образоваться застойные тепловые зоны,
приводящие к воспламенению.
Кроме того, при сварке и резке образуются брызги металла,
которые разлетаются на большие расстояния вокруг рабочего
места. Разогретые частицы металла могут попадать в щели и
отверстия в полах и стенах. Менее опасны мелкие искры, с
незначительным теплосодержанием, чем крупные капли. По-
падание раскаленных капель на горючие материалы может
сразу вызвать пожар или сначала может образоваться неболь-
шой очаг тления, который приведет к воспламенению.
Опасность представляют также неосторожно отброшенные
раскаленные остатки электродов, масса и теплосодержание ко-
торых во много раз больше, чем у расплавленной капли ме-
талла.
При электросварочных работах возможно возникновение
искр, как источника воспламенения. Причиной искрообразова-
ния могут явиться короткое замыкание в сети, питающей транс-
форматор;
соприкосновение оголенных проводов с металлическими
предметами;
соприкосновение жил проводов с поврежденной изоляцией;
соприкосновение оголенного провода с заземленными ме-
таллическими аппаратами, конструкциями;
замыкание в трансформаторах при повреждении изоляции
первичной или вторичной обмотки. е
Во избежание повышения температуры в местах с больши-
ми переходными сопротивлениями сварочный провод должен
присоединяться к сварочной аппаратуре с помощью наконеч-
пиков, а места сращивания проводов должны быть тщательно
пропаяны и заизолированы. Провода следует сращивать с по-
мощью специальных наконечников и винтовых зажимов.
При прокладке проводов по металлическим конструкциям
2~°РУДования в местах касания проводов должны быть подло-
ены несгораемые, неэлектропроводные прокладки, чтобы ис-
лЮчить возможность выноса напряжения на металлические
Инструкции.
277
Температура отдельных частей электросварочного агрегата
(трансформаторов, щеток, контактов вторичной цепи и др \
не должна превышать 75 СС.
Подготовка к проведению огневых работ. Огневые работы
на действующих пожаро- и взрывоопасных объектах допуска-
ются в исключительных случаях, когда ремонтируемое обору,
дование невозможно перенести в специально отведенные для
этой цели постоянные места. На пожаро- и взрывоопасных
объектах огневые работы проводятся только в дневное время
(за исключением аварийных случаев). Исполнителями огневых
работ могут быть только работники, получившие специальную
подготовку, сдавшие экзамен и получившие удостоверение. От-
ветственными за выполнение огневых работ на пожаро- и взры-
воопасных объектах назначаются только инженерно-техниче-
ские работники данного объекта.
Работы проводятся только при наличии разрешения по ус-
тановленной форме, подписанного главным инженером пред-
приятия, его заместителем по производству, или начальником
производства.
В аварийных ситуациях разрешение на огневые работы
может выдать начальник цеха или лицо, его замещающее. Ра-
ботник, выдавший такое разрешение, должен сам руководить
проведением огневых работ, о чем должны быть уведомлены
руководство предприятия, служба техники безопасности и по-
жарная охрана. Огневые работы должны проводиться по спе-
циально составленному плану.
Огневые работы подразделяются на два этапа: подготови-
тельный и непосредственное проведение.
При подготовке к огневым работам начальник цеха (на-
чальник установки) совместно с ответственным за подготовку
и проведение этих работ определяют опасную зону, границы
которой четко обозначаются предупредительными знаками и
надписями. Места сварки, резки и т. п. отмечают мелом, кра-
ской, бирками или другими хорошо видимыми опознаватель-
ными знаками.
Перед огневыми работами необходимо осмотреть окружаю-
щее рабочую зону пространство для выявления опасности по-
жара и, особенно, скрытой возможности его возникновения.
Из опасной зоны должны быть убраны все горючие вещества.
Горючие вещества, которые невозможно удалить, должны быть
защищены от огня и разлетающихся расплавленных капель
металла и искр.
Поверхности оборудования и других конструкций необходи-
мо очистить от пыли, которая может оказаться горючей и р
смеси с воздухом воспламениться. Пламя первичного воспла-
менения приводит к взвихрению и взрывному сгоранию болыло*
го количества осевшей ныли, что в свою очередь вызывает зна-
чительные разрушения
Если в зоне проведения сварочных работ имеются щели,
углубления, отверстия в соседние помещения (например, для
прохода труб), их следует заполнить негорючими материалами,
обладающими низкой теплопроводностью (глина, гипс, строи-
тельный раствор, смоченное асбестовое волокно), чтобы пред-
отвратить иожар, который может возникнуть при попадании в
них раскаленных капель металла или искр.
Особую осторожность следует соблюдать при сварке, кис-
лородной резке и пайке труб, проходящих в соседние поме-
щения. Даже при достаточном уплотнении отверстий и щелей
существует опасность загорания горючих веществ в соседнем
помещении в результате чрезмерного разогрева труб. Кроме
того, следует проверить и исключить возможность заполнения
труб горючими веществами из соседнего помещения. Сгорае-
мые изоляционные материалы с труб и других металлических
конструкций в местах сварки предварительно снимают.
В дополнение к общим требованиям перед началом элект-
росварочных работ должны быть приняты меры по осушке по-
лов, конструкций, аппаратов в рабочей зоне сварщика, а так-
же диэлектрических матов и спецодежды сварщика, так как
химические цехи относятся к помещениям особо опасным по
степени поражения людей электрическим током.
Аппараты, машины, емкости, трубопроводы и другое обору-
дование, на которых планируется проведение огневых работ,
должны быть остановлены, освобождены от пожаро- и взрыво-
опасных и токсичных веществ, отключены заглушками от дей-
ствующих аппаратов, коммуникаций, подготовлены к огневым
работам согласно требованиям отраслевых правил и инструк-
ций по подготовке оборудования к ремонтным работам*. Пу-
сковая аппаратура, предназначенная для включения машин и
механизмов, должна быть выключена, обесточена и должны
быть приняты меры, исключающие внезапный пуск машин и
механизмов.
Подготовка резервуара (аппарата), в котором находилась
горючая жидкость, к ремонту с огневыми работами сложная и
тРудоемкая операция Прежде всего резервуар (аппарат) дол-
жен быть зачищен.
Зачистке резервуара предшествует проведение следующего
комплекса работ: откачка хранимого жидкого горючего веще-
ства, удаление донных отложений, дегазация емкости до со-
* «Типовая инструкция по организации безопасного проведения огневых
Работ на взрывоопасных и взрыво- и пожароопасных объектах». Утверждена
°^гортехнадзором СССР в 1974 г.
279-
держания горючих паров и газов в воздухе ниже ПДВК, про-
мывка, пропаривание или продувка инертным газом
Проведение огневых работ. К огневым работам приступают
только после выполнения всех требований пожарной безопас-
ности (наличия 1‘е1ств пожаротушения, очистки рабочего ме-
ста от сгораемых материалов и др.).
Во время сварочных работ необходимо вести противопожар-
ное наблюдение за местом работы и прилегающей территори-
ей. Сам сварщик не всегда может заметить воспламенение.
В необходимых сл\ чаях должен быть установлен пост пожар-
ной охраны, и е особо ответственных случаях — боевой рас-
чет с пожарным автомобилем Надзор может бгять поручен и
подготовленным членам добровольной пожарной дружины.
Время от времени участки, подвергающиеся нагреванию, поли-
вают водой. Место проведения огневых работ должно быть
обеспечено достаточно большим количеством воды, огнетуши-
телями.
После окончания огневых работ места, наиболее подверг-
шиеся опасности, необходимо полить водой, тщательно обсле-
довать всю рабочую зону, а также близлежащие места (ря-
дом, над и под ней), чтобы удостовериться в отсутствии тлею-
щих участков, очагов пожара, запаха гари и дыма. Наблюде-
ние за местом работы и окружающими его участками продол-
жается в течение всей дневной смены. Если огневые работы
выполнялись во второй половине дня или поздно вечером, ме-
сто работы должно быть объектом наблюдения и в ночное
время.
Предотвращение отравлений при проведении огневых работ.
При проведении газопламенной обработки внутри аппаратов в
случае недостаточной вентиляции возникает опасность отравле-
ния оксидами азота. При высокой температуре у ядра пламени
оксиды азота образуются в результате окисления азота (воз-
духа или примеси в кислороде и ацетилене).
Главная составная часть нитрогазов — диоксид азота. Нит-
рогазы раздражающе действуют на легкие, вызывая в некото-
рых случаях отек. ПДК диоксида азота в воздухе рабочей зо-
ны 5 мг/м3. Содержание оксидов азота в зоне дыхания сварщи-
ка, как правило, во много раз больше.
При сварке металлов, покрытых жировыми пятнами, обра-
зуется акролеин, который даже при кратковременном воздей-
ствии в малых количествах вызывает жжение в глазах, слезо-
течение, конъюнктивит, кашель (ПДКр.з-0,7 мг/м3, в то время
как порог обоняния акролеина для наиболее чувствительны*
лиц равен 0,8 мг/м3). При загазованности помещения акролеи-
ном обычная вентиляция малоэффективна. Поэтому все по-
верхности предварительно тщательно очищают от жиров и кра"
сок без применения для этой цели пламени.
280
При огневых работах следует учитывать возможность опас-
ного воздействия паров свинца, оксида цинка, кадмия и мар-
ганца.
Внутри емкостей и аппаратов обмен воздуха должен со-
ставлять 3000—5000 м3 на 1 м3 сжигаемого ацетилена. При
значительном объеме удаляемого из аппаратов воздуха обору-
дуют приточною вентиляцию (количество вводимого в аппа-
рат воздуха должно быть на 10—15% меньше отсасываемого).
В холодное время года подаваемый в аппарат воздух подогре-
вают до 15—18 С. Вредные для дыхания пары металлов и их
оксиды удаляются с помощью местных отсосов, расположен-
ных на у ровне изделия или ниже него с тем, чтобы отсасывае-
мые газы миновали сварщика на пути в вытяжное устройство.
Вытяжку из аппаратов производят вентиляторами высокого
давления с помощью гибких рукавов диаметром не менее
125 мм. Количество воздуха, удаляемого местным отсосом,
должно составлять 1700—2500 м3/ч.
16.6. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОЧИСТНЫХ РАБОТАХ
Очистные работы трудоемки, вредны, опасны. Возможности
предотвратить выделения осадка в аппаратуре рациональным
ведением технологических процессов или изменениями конст-
рукции оборудования весьма ограничены, поэтому при неиз-
бежной очистке аппаратуры от загрязнений стремятся сокра
тить ручной труд, внедряя различные способы очистки:
гидромеханический — струю воды подают под давлением,
обеспечивающим размыв и вынос от пожений и грязи;
физико-химический — циркуляция специально подобранных
растворителей в аппаратуре без ее вскрытия;
выжигание отложений в струе воздуха, также без вскрыгия
аппаратуры;
механический — размельчение осадков и отложений различ-
ными инструментами и механизмами.
Раздел IV
ОСНОВЫ пожарной профилактики
И ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ
ГЛАВА 17
ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ
17.1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЖАРНЫЙ НАДЗОР
Государственный пожарный надзор осуществляют Министерст
во внутренних дел СССР и министерства внутренних дел со
юзных республик через главное управление пожарной охраны
(ГУНО) и местные управления пожарной охраны (УПО) на
всех объектах народного хозяйства в следующих направле-
ниях:
1. Разработка и согласование противопожарных норм, пра-
вил, технических условий для вновь строящихся и реконструи
руемых объектов различного назначения, а также правил по
жарной безопасности для действующих объектов.
2. Контроль за соблюдением проектными организациями
противопожарных норм, технических условий и правил при
проектировании новых и реконструкции существующих объек
тов, 'зданий и сооружений.
3. Непосредственный надзор за противопожарным состояни-
ем действующих объектов народного хозяйства, жилья и об-
щественных зданий и соблюдением в них должного противопо-
жарного режима.
4. Проведение учета пожаров, возникших в зданиях и со
оружениях, на промышленных предприятиях, в городах и в
сельской местности.
5. Противопожарная пропаганда и агитация посредством
проведения лекций, бесед по радио и телевидению, кино и пе
чати.
6. Проведение необходимых дознаний для выявления винов
ных в неудовлетворительном противопожарном состоянии объ-
екта, а также установления виновных в пожаре.
В соответствии с ГОСТом 12.1.003—81. ССБТ пожарная
профилактика представляет собой комплекс организационных
и технических мероприятий, направленных на обеспечение без
опасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его
распространения, а также создание условий для успешного ту-
шения пожара.
282
172. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ
И ПРОФИЛАКТИКА ПОЖАРОВ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЯХ
Пожарная охрана на промышленных предприятиях осу-
ществляется в трех направлениях: государственном, ведомст-
венном и общественном, каждое из которых имеет свои осо-
бенности. Схема организации пожарной охраны представлена
на рис. 17.1.
Общее руководство всеми структурными подразделениями
государственной пожарной охраны возложено на Главное уп-
равление пожарной охраны (ГУНО МВД СССР).
Органы ведомственной пожарной охраны организуются при
министерствах и ведомствах для оперативного руководства
предприятиями отрасли в области предотвращения пожаров.
В системе Министерства химической промышленности таки т
органом является Управление военизированной охраны и гор-
ногазоспасательных частей. В его обязанность входит: участие
в разработке и утверждение внутриведомственных правил и
инструкций; разработка и планирование мероприятий пожар-
ной безопасности; регулярное обследование и контроль па под-
ведомственных предприятиях соблюдения пожарной безопас-
ности. .
Общественный пожарный надзор на предприятии выполня-
ют пожарно-технические комиссии ПТ К и добровольные по-
жарные дружины ДПД, создаваемые на предприятии по реше-
нию администрации и работающие под руководством главного
инженера. В состав ПТК входят инженерно-технические работ-
Рис. 17.1. Организация пожарной охраны на промышленных предприятиях.
283
ники ПТК контролирует общий противопожарный режим на
предприятии в целом и в отдельных цехах и производствах
Разрабатывает конкретные меры для обеспечения пожарной
безопасности технологических процессов, внедрению противо-
пожарной автоматики, рационализаторских предложений, ка-
сающихся пожарной охраны и т. д.
Добровольная пожарная дружина (ДПД) формируется из
рабочих, инженерно-технических работников и служащих. Чис-
ленность ДПД определяется так, чтобы в каждой смене на
всех производственных участках были боевые расчеты. Основ-
ная задача ДПД состоит в контроле соблюдения противопо-
жарного режима на предприятии в целом и на отдельных его
участках и рабочих местах, а также в контроле состояния пер
вичных средств пожаротушения. Члены ДПД принимают уча
стие в локализации и ликвидации загораний, эвакуации людей
и материальных ценностей из горящих помещений.
Добровольные пожарные дружины (ДПД) — наиболее мае
совые организации пожарной охраны на предприятиях, спо-
собные вести самостоятельную работу по профилактике и ту-
шению пожаров.
17.3. ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ИНСТРУКТАЖ
Каждый вновь принимаемый на работу, прежде чем присту-
пить к выполнению своих обязанностей, должен пройти проти-
вопожарный инструктаж, а па особо пожаро- и взрывоопасных
предприятиях (химических, нефтехимических, нефтеперераба
тывающих и "др.) все работники должны пройти пожарно-тех-
нический минимум. •
Противопожарный инструктаж проводится ₽ два этапа
вводный инструктаж (первичный) и обучение на рабочем ме
сте.
Вводный инструктаж, как правило, проводит выделенный
для этого работник из пожарной охраны предприятия. Он ста
вит своей целью ознакомить всех вновь принимаемых на рабо-
ту с действующими на предприятии правилами и инструкция-
ми, регламентирующими общий противопожарный режим на
территории предприятия, а также с имеющимися на предприя-
тии средствами вызова пожарной помощи и тушения пожаров.
На рабочем месте вновь принятого на работу знакомят не
только с общими правилами пожарной безопасности в дан-
ном цехе (участке, отделении), но и с первичными, стацио-
нарными и передвижными средствами пожаротушения и пра-
вилами их приведения в действие, средствами вызова пожар-
ной помощи.
Пожарно-технический минимум для вновь поступающих на
работу на особо пожаро- и взрывоопасных предприятиях про-
284
водят в виде занятий по специальной программе, разработан
ной с учетом особенностей пожарной опасности для данной
технологической установки. В этом случае предусматривается
детальное обучение работников приемам и способам пользова-
ния имеющимися средствами индивидуальной защиты, пожаро-
тушения и пожарной сигнализации.
Для проведения занятий на предприятии оборудуют пожар-
но-технические кабинеты, оснащенные наглядными пособиями,
плакатами и другими материалами.
17.4. ОБЯЗАННОСТИ ИТР И РАБОЧИХ
ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ АВАРИЙ И ПОЖАРА
Распределение обязанностей между должностными лицами,
участвующими в ликвидации аварий и пожара и порядок их
действия регламентированы «Инструкцией по составлению
планов ликвидации аварий», утвержденной Госгортехнадзором
СССР 28 ноября 1967 г.
Ответственным руководителем работ по ликвидации аварий
является главный инженер предприятия. Непосредственное ру-
ководство тушением пожаров возложено на старшего началь-
ника пожарной охраны, который должен выполнять задачи,
поставленные ответственным руководителем работ по ликвида-
ции аварии.
Начальник цеха, в котором произошла авария, является
ответственным исполнителем работ по ликвидации аварий.
Начальник смены, в которой произошла авария, лично или
через ответственных подчиненных немедленно вызывает газо-
спасательную или пожарную часть, а также извещает об ава-
рии диспетчера (дежурного) предприятия.
В обязанности мастеров и аппаратчиков (операторов) цеха,
в котором произошла авария, входит немедленное сообщение
о происшедшей аварии диспетчеру предприятия и принятие
мер для вывода людей из рабочих помещений и ликвидации
аварии. При необходимости, для предотвращения осложнений
аварии, эти лица отключают аппараты данного технологическо-
го процесса.
При сигнале об аварии (сирена, гудок, звонок) все рабо-
тающие, кроме лиц, участвующих в ликвидации аварии в дан-
ном цехе (отделении, участке), обязаны немедленно использо
вать средства индивидуальной защиты (например, надеть
фильтрующий противогаз) и покинуть рабочее помещение.
Двигаясь по заранее установленному маршруту к эвакуацион-
ным выходам.
Умение пользоваться индивидуальными защитными средст-
вами и знание правил поведения при авариях и пожарах про-
веряются во время учебных тревог и учебно-тренировочных
285
занятий, проводимых по графикам, разрабатываемым отделом
техники безопасности и утвержденным главным инженером
предприятия.
ГЛАВА 18
ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ, ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫЕ
СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
18.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРЕНИИ
Горение — это интенсивные химические окислительные реак-
ции, которые сопровождаются выделением тепла и свечением.
Горение возникает при наличии горючего вещества, окислите-
ля и источника воспламенения. В качестве окислителей в про-
цессе горения могут выступать кислород, азотная кислота,
пероксид натрия, бертолетова соль, перхлораты, нитросоеди-
пения и др. В качестве горючего — многие органические соеди-
нения, сера, сероводород, колчедан, большинство металлов в
свободном виде, оксид углерода, водород и т. д.
В условиях реального пожара окислителем в процессе го-
рения обычно является кислород воздуха. Внешнее проявление
горения — пламя, которое характеризуется свечением и выде-
лением тепла. При горении конденсированных систем, т. е.
систем, не содержащих газообразных частей и состоящих толь-
ко из твердых или жидких фаз или их смесей, пламя может и
не возникать, т. е. происходит беспламенное горение или тле-
ние.
В процессе горения образуются различные промежуточные
продукты, а при достаточном содержании окислителя — про-
дукты полного сгорания. Количество окислителя, рассчитанное
на основании стехиометрического соотношения, называется
теоретически необходимым. Температура, которая достигается
в стехиометрической смеси при полном сгорании без теплопо-
терь и отсутствии диссоциации продуктов горения, называется
теоретической температурой горения.
В зависимости от агрегатного состояния исходного вещест-
ва и продуктов горения различают гомогенное горение, горе-
ние взрывчатых веществ, гетерогенное горение.
Гомогенное горение. При гомогенном горении исходные ве-
щества и продукты горения находятся в одинаковом агрегат-
ном состоянии. К этому тину относится горение газовых сме-
сей (природного газа, водорода и т. п. с окислителем — обычно
кислородом воздуха), горение негазифицирующихся конденси-
рованных веществ (например, термитов — смесей алюминия с
286
оксидами различных металлов), а также изотермическое горе-
ние—распространение цепной разветвленной реакции в газо-
вой смеси без значительного разогрева.
При горении негазифицирующихся конденсированных ве-
ществ диффузии обычно не происходит и процесс распростра-
нения горения идет только в результате теплопроводности. При
экзотермическом горении, напротив, основным процессом пере-
носа является диффузия.
Горение взрывчатых веществ связано с переходом вещества
из конденсированного состояния в газ. При этом на поверхно-
сти раздела фаз происходит сложный физико-химический про-
цесс, при котором в результате химической реакции выделяют-
ся теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на
некотором расстоянии от поверхности. Процесс горения услож-
няется явлением диспергирования, переходом части конденси-
рованного взрывчатого вещества в газовую фазу в виде не-
больших частичек или капель.
Гетерогенное горение. При гетерогенном горении исходные
вещества (например твердое или жидкое горючее и газообраз-
ный окислитель) находятся в разных агрегатных состояниях.
Важнейшие технологические процессы гетерогенного горе-
ния— горение угля, металлов, сжигание жидких топлив в
нефтяных топках, двигателях внутреннего сгорания, камерах
сгорания ракетных двигателей Процесс гетерогенного горения
обычно очень сложен. Химическое превращение сопровождает-
ся дроблением горючего вещества и переходом его в газовую
фазу в виде капель и частиц, образованием оксидных пленок
на частицах металла, турбулизацией смеси и т. д.
Движение пламени по газовой смеси называется распрост-
ранением пламени. В зависимости от скорости распространения
пламени горения может быть дефлаграционным со скоростью
несколько м. с-!, взрывным — скорость порядка десятков и
сотен м. с-1 и детонационным — тысячи м. с_|.
Для дефлаграционного или нормального распространения
сорения характерна передача тепла от слоя к слою, а пламя,
возникающее в нагретой и разбавленной активными радикала-
ми и продуктами реакции смеси, перемещается в направлении
исходной горючей смеси Это объясняется тем, что пламя, как
бы становится источником, который выделяет непрерывный
иоток тепла и химически активных частиц. В результате этого
Фронт пламени и перемещается в сторону горючей смеси.
Дефлаграционное горение подразделяется на ламинарное
итурбулентное.
Ламинарному горению присуща нормальная ско-
рость распространения пламени.
Нормальной скоростью распространения пламени, согласно
ОСТ 12.1.044—84 ССБТ, называется скорость перемещения
287
фронта пламени относительно несгоревшего газа, в направлю
нии, перпендикулярном к его поверхности.
Значение нормальной скорости распространения пламени
являясь одним из показателей пожаро- и взрывоопасности щ-
шеств, характеризует опасность производств, связанных с ис-
пользованием жидкостей и газов, оно применяется в расчетах
скорости нарастания взрывного давления газо-, паровоздуш-
ных смесей, критического (гасящего) диаметра и при разра-
ботке мероприятий, обеспечивающих пожаро- и взрывобезопас
ность технологических процессов в соответствии с требования мп
ГОСТ 12 1.004—85 и ГОСТ 12.1 010—76 ССБТ
Нормальная скорость распространения пламени — физике
химическая константа смеси — зависит от состава смеси, давле-
ния и температуры и определяется скоростью химической реак
ции и молекулярной теплопроводностью.
Температура относительно слабо увеличивает нормальную
скорость распространения пламени, инертные примеси умень
шают ее, а повышение давления ведет либо к повышению, либо
к снижению скорости.
В ламинарном газовом потоке скорости газов малы, а го
рючая смесь образуется в результате молекулярной диффузии
Скорость горения в этом случае зависит от скорости образова
ния горючей смеси. Турбулентное пламя образуется
при увеличении скорости распространения пламени, когда нару-
шается ламипарность его движения. В турбулентном пламени
завихрение газовых струй улучшает перемешивание реагирую
щих газов, так как увеличивается поверхность, через которую
происходит молекулярная диффузия.
В результате взаимодействия горючего вещества с окисли
телем образуются продукты сгорания, состав которых зависит
от исходных соединений и условий реакции горения.
При полном сгорании органических соединений образуют
ся СО2, SO2, Н2О, N2, а при сгорании неорганических соедине-
ний— оксиды. В зависимости от температуры плавления про
дукты реакции могут либо находиться в виде расплава (А120з.
TiO2), либо подниматься в воздух в виде дыма (Р2О5, Na2O-
MgO). Расплавленные твердые частицы создают светимость
пламени. При горении углеводородов сильная светимость
пламени обеспечивается свечением частиц технического угле-
рода, который образуется в больших количествах. Уменьшение
содержания технического углерода в результате его окисления
уменьшает светимость пламени, а снижение температуры за-
трудняет окисление технического углерода и приводит к
образованию в пламени копоти.
ГОСТ 12.1.044—84 ССБТ вводит понятие коэффициента ды~
мообразования (Д^шах)—величины, характеризующей опти-
ческую плотность дыма, образующегося при сгорании вещесТ'
288
ва (материала) с заданной насыщенностью в объеме помете
ния. В зависимости от этого коэффициента материалы подраз-
деляются на три группы по дымообразующей способности —
малой, умеренной, высокой дымообразующей способности.
Состав продуктов неполного сгорания горючих веществ
сложен и разнообразен. Это могут быть горючие вещества —
Н2, СО, СН4 и т. д.; атомарный водород и кислород; различные
радикалы — ОН, 'СН и др. Продуктами неполного сгорания
могут быть также оксиды азота, спирты, альдегиды, кетоны и
высокбтоксичные соединения, например синильная кислота.
Для того, чтобы прервать реакцию горения, необходимо
нарушить условия ее возникновения и поддержания. Обычно
для тушения используют нарушение двух основных условии
устойчивого состояния — понижение температуры и режим
движения газов.
Понижение температуры может быть достигнуто путем вве-
дения веществ, которые поглощают много тепла в результате
испарения и диссоциации (например, вода, порошки).
Режим движения газов может быть изменен п>тем сокра-
щения и ликвидации притока кислорода.
Взрыв, согласно ГОСТ 12.1.010—76 ССБТ, — быстрое прев
ращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся
выделением энергии и образованием сжатых газов, способных
производить работу.
Взрыв, как правило, приводит к возникновению интенсив-
ного роста давления/ В окружающей среде образуется и рас-
пространяется ударная волна.
Ударная волна имеет разрушительную способность, если
избыточное давление в ней выше 15 кПа. Она распространяет-
ся в газе перед фронтом пламени со звуковой скоростью —
330 м-с_|. При взрыве исходная энергия превращается в энер-
гию нагретых сжатых газов, которая переходит в энергию дви-
жения, сжатия и разогрева среды. Возможны различные виды
исходной энергии взрыва — электрическая, тепловая, энергия
Упругого сжатия, атомная, химическая.
Основные параметры, характеризующие опасность взрыва
в соответствии с ГОСТ 12.1.010—76 — давление на фронте
Ударной волны, максимальное давление взрыва, средняя и
Максимальная скорость нарастания давления при взрыве, дро-
бящие или фугасные свойства взрывоопасной среды.
Общее действие взрыва проявляется в разрушении обору
кования или помещения, вызываемых ударной волной, а так-
же в выделении вредных веществ (продуктов взрыва или со-
держащихся в оборудовании).
Максимальное давление взрыва (Ptnax)—наибольшее давле-
ние, возникающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро-
19-—552
289
или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном
давлении смеси 101,3 кПа.
Скорость нарастания давления при взрыве (dP/dx) — произ-
водная давления взрыва по времени на восходящем участке
зависимости давления взрыва газо-, паро-, пылевоздушной сме-
си в замкнутом сосуде от времени. При этом различают мак-
симальную и среднюю скорости нарастания давления при взры-
ве. При установлении максимальной скорости используют при-
ращение давления на прямолинейном участке зависимости
давления взрыва от времени, а при определении средней ско-
рости— участок между максимальным давлением взрыва и
начальным давлением в сосуде до взрыва.
Обе эти характеристики являются важными факторами для
обеспечения взрывозащиты. Их используют при установлении
категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожар-
ной опасности, при расчетах предохранительных устройств,
при разработке мероприятий по пожаро- и взрывобезопасно-
сти технологических процессов в соответствии с требованиями
ГОСТ 12.1.004—85 ССБТ и ГОСТ 12.1.010—76 ССБТ.
/Методикой ГОСТ 12.1.044—84 ССБТ предложен расчет
верхней границы максимальной скорости нарастания давления
по формуле
(dP \
-57 I = (ЗР,Х„|/а)(Пе - 1) Пе'/1>“+*,
/ max
где Л—начальное давление, кПа; Sut- — нормальная скорость распростране-
ния пламени при начальных давлении и температуре, м-с-1; а — радиус бом-
бы, м; Пе-PJPi— безразмерное максимальное давление взрыва; Ре— мак-
симальное давление взрыва, кПа; — показатель адиабаты для испытуемой
смеси; е—термокинетический показатель степени в зависимости начальной
скорости распространения пламени от давления и температуры; если значе-
ние е неизвестно, его принимают равным 0,4.
Верхнюю границу средней скорости нарастания давления
рассчитывают по формуле
, dP \ ЗР£,а (Пе — 1) Пе|/уц+с
. о/(Пе, , е)
где f (Пе. 7^, е) — функция от параметров Пе, 7и, е, значения которой нахо-
дят с помощью номограмм, приведенных на рис. 18.1. Значения Пе и fu на-
ходят термодинамическим расчетом или принимают равными соответственно
9,0 и 1,4.
Детонация есть процесс химического превращения системы
окислитель — восстановитель, представляющий собой совокуп-
ность ударной волны, распространяющейся с постоянной сК°*
ростыо и превышающей скорость звука, и следующей за фр°н*
том зоны химических превращений исходных веществ. Хими-
ческая энергия, выделяющаяся в детонационной волне,
подпитывает ударную волну, не давая ей затухать. СкоростЬ
290
Рис. 18.1 Функция f (Пе, чи, е) от параметров Пе, ^м, е
детонационной волны есть характеристика каждой конкретной
системы.
Скорость газовой детонации выражается через тепловой
эффект реакции д на грамм вещества и показатель адиабаты
7, т. е. у = — 1). Для гетерргенных систем характерна
малоскоростная детонация, обусловленная спецификой реак-
ции газ —твердое вещество. При детонации газовых смесей
скорости составляют (1-3)103 м-с1, а давления во фронте
Ударной волны— 1—5 мПа.
Горение газообразных сред в емкостях редко переходит в
Детонацию. В основном, явление детонации проявляется в тру-
бах. Это связано с тем, что для возникновения детонации необ-
ходимо наличие так называемого преддетопационного расстоя-
НИя. т. е. расстояния от места воспламенения до места возник-
новения детонации. Это расстояние в каждом конкретном
случае зависит от диаметра труб, их шероховатости, от места
Доджога — у открытого или закрытого конца трубы. Чрезвы-
чайную опасность представляет переход детонационной волны
Из трубопровода в закрытую систему (автоклавы, ресиверы)
иДи полуоткрытую систему (производственные помещения, вен-
Рис. 18.2. Тепловой взрыв по Семе
нову:
1—3—прямые теплоотвода
тиляционные камеры), содер-
жащую системы, склонные
к детонации. В этих случаях
преддетонационный период
мал или вообще отсутствует и
детонирует практически мгно-
венно весь объем смеси.
Механизмы процесса горе-
ния. В основе современных
представлений о механизме
процесса горения лежат теории самовоспламенения, разрабо-
танные советскими учеными Н. Н. Семеновым и Я Б. Зельдо-
вичем, Д. А Франк-Каменецким и др.
Эти теории построены на трех видах механизма самовос-
пламенения: тепловом, автокаталитически-тспловом и цепном
самоускорении.
Тепловое самовоспламенение. Количественная теория теп-
лового самовоспламенения была дана Н Н. Семеновым в
1928 г. и далее развита О. М. Тодесом и Д. А. Франк-Каменец-
ким.
Причиной теплового самовоспламенения может быть разо-
грев реагирующих веществ теплотой реакции. Для этого не-
обходим предварительный разогрев системы и достижение
такого состояния, при котором приход тепла в результате
реакции станет выше отвода тепла из зоны реакции При этом
условии начнется саморазгон реакции и произойдет самовос-
пламенение.
Рассмотрим тепловой режим экзотермической реакции газо-
вой смеси, которая находится в сосуде при температуре
и давлении. Чем больше давление газовой смеси, тем больше
скорость реакции и, следовательно, теплоприход С другой
стороны теплоотвод не зависит от давления. Тогда будет су
шествовать минимальное давление, при котором приход и от-
вод тепла равны, а повышение давления приведет к повыше
нию прихода тепла по сравнению с его отводом, повышению
температуры и возникновению самовоспламенения.
Графически соотношение скоростей обоих процессов 01
температуры при заданном давлении Р представлено на РиС'
18.2. о
Принимаем То' — температура стенки сосуда, заполненное
газовой смесью; Т/ — температура газовой смеси.
При T — Tq скорость выделения тепла невелика и реагИрУ
щий газ начинает нагреваться. При температуре теплой
292
Ьение выше теплоотвода до Г<Г/. Газовая смесь нагрева-
ется до температуры Г/.
После достижения этой температуры тепловой режим газо-
вой смеси становится стационарным, скорости прихода и отво-
да тепла равны При увеличении по какой-либо причине темпе-
ратуры выше Т\' отвод тепла становится выше прихода и си-
стема вернется в прежнее состояние
При Г=Г0" вся кривая выделения тепла лежит выше пря-
мой отвода -тепЛа 3. Тогда температура газа и скорости реак
ции будут расти, что приведет к самовоспламенению.
Температура Го, при которой прямая отвода тепла 2 каса-
тельна к кривой прихода тепла, является минимальной темпе-
ратурой, приводящей к самовоспламенению.
Позже тепловая теория Н Н. Семенова получила свое раз-
витие в работах ряда советских ученых.
Нестационарная теория теплового самовоспламенения То-
деса О М. исходит из предположения, что в результате кон-
векции устанавливаются одинаковые температура и скорость
реакции во всем реагирующем объеме.
В стационарной теории Д А. Франк-Каменецкий исходи!
из предположения, что при отсутствии выделений тепла в га-
зовой смеси устанавливается стационарное распределение
температур. При этом максимум — в центральной зоне, мини-
мум— у стенок сосуда и нарушение возможно только в случае
экзотермической реакции
Автокаталитически-тепловое самовоспламенение. Вещество,
ускоряющее химическую реакцию, но не меняющее после ре-
акции свое состояние и количество, называется катализатором
химической реакции. Явление, при котором каталитическое
Действие на реакцию оказывает какой-либо из се продуктов,
называется автокатализом. Особенность автокаталитической
Реакции заключается в том, что она идет при переменной воз-
растающей концентрации катализатора. В начальный период
скорость автокаталитической реакции возрастает, а затем, по
Мере уменьшения концентрации исходных веществ, падает. Для
того, чтобы развивалась автокаталитическая реакция, необхо-
димо либо превращение исходного продукта в конечный, либо
существование в начальный момент некоторого количества
продукта реакции в зиде начальной «затравки».
Начальный период реакции, в течение котооого скорость
Реакции несоизмеримо мала и который далее сменяется перио-
п 1 быстрого развития химического превращения, называется
ПеРиодом индукции. Для автокаталитического самовоспламе-
нения характерен более длительный период индукции, однако
сДмоускорсние происходит с самого начала реакции. При
^°стижении критической скорости реакции дальнейшее само-
293
ускорение будет происходить не только в результате автоката-
лиза, но и повышения температуры.
Цепное самовоспламенение имеет природу, отличную от теп
лового самовоспламенения.
Основы теории цепных реакций заложены в работах
А. Н. Баха (1897 г.), Н. А. Шилова (1905 г.), а основное
развитие этой теории принадлежит советским ученым — акад
Н. Н. Семенову и его школе.
Если при тепловом самовоспламенении причина взрыва —
тепло, выделяемое реакцией, и малая скорость теплоотвода, то
в случае цепных реакций выделение тепла происходит в ре
зультате разветвления реакционных цепей и накопления
химически активных частиц.
К цепным относятся химические процессы, в которых в ка-
честве промежуточных частиц выступают свободные радикалы
или, как их еще называют, активные частицы. Обладая свобод-
ными ненасыщенными связями, эти активные частицы, вступая
во взаимодействие с исходными молекулами, вызывают разрыв
одной из валентных связей этой молекулы и образуют новую
активную частицу. Новая активная частица вступает во взаи-
модействие с новой исходной молекулой, таким образом рас-
пространяется реакционная цепь и возникает цепная реакция
Любая цепная реакция складывается из элементарных ста-
дий зарождения, продолжения и обрыва цепи.
Зарождение цепей является эндотермической реакцией. Об-
разование свободных радикалов из молекул исходных веществ,
возможно в результате их мономолекулярного распада или
бимолекулярного взаимодействия, а также в результате каких-
либо посторонних воздействий на систему — инициирования
Инициирование может осуществляться путем добавки спе-
циальных веществ—инициаторов, легко образующих свобод-
ные радикалы (например, пероксиды, азосоединения, некото-
рые химически активные газы NO, NO2, НВг); под действием
света — фотохимическое инициирование; под действием ионизи-
рующих излучений; если вещества не поглощают свет — с при-
менением фотосенсибилизатора.
К реакциям продолжения цепи относятся элементарные
стадии цепной реакции, идущие с сохранением свободной
валентности и приводящие к расходованию исходных веществ
и образованию продуктов реакции. Они могут быть четыре*
типов — реакции свободного радикала или атома с молекулой
одного из исходных веществ, приводящие к образовании
нового свободного радикала; реакции, приводящие к образО'
ванию молекулы конечного продукта и нового свободного
радикала или атома; мономолекулярное превращение одного
свободного радикала цепи в другой; мономолекулярный распаД
свободного радикала с образованием молекулы продукта Рс
294
аКции и нового свободного радикала или атома. В любом
цепном процессе должна быть по крайней мере одна стадия,
которой расходуется исходное вещество, и одна стадия, в ко-
торой образуются продукты реакции
Обрывом цепей называются стадии цепного процесса, при-
водящие к исчезновению свободных радикалов. Обрыв цепей
может происходить в результате захвата свободного радикала
стенкой реакционного сосуда, при взаимодействии свободных
радикалов с соединениям^ металлов переменной валентности
ис валентноненасыщенными молекулами, а также в результате
взаимодействия двух свободных радикалов.
Вещества, добавление которых в идущую цепную реакцию
приводит к замене активных свободных радикалов па мало-
активные, неспособные к продолжению цепей, называются
ингибиторами цепных реакций. В ряде цепных процессов
наряду с элементарными реакциями продолжения цепей идут
реакции с увеличением активных центров.
Цепные реакции, идущие с разветвлением цепей, называ-
ются разветвленными реакциями.
Примером разветвленной цепной реакции может явиться
реакция окисления водорода, которая при давлениях до не-
скольких десятков мм рт. ст. включает следующие стадии
Н24-О2 —*• Н4-НО2 зарождение цепи
Н + О2 —> OII4- О разветвление цепи
О 4-Н2 —> О1Г4-Н 1
продолжение цепи
ОН 4-Н2 —► Н2О-|-Н J
Н 4-стенка —► ’/2Н2 обрыв цепей на стенке
Н 4-О24-М —> НО24-М обрыв цепей в объеме
(М—молекула любого вещества, не участвующего в основной
реакции).
На стадии разветвления вместо одной свободной валентно-
сти у атома Н* образуются три свободные валентности — одна
У свободного гидроксила ОН* и две у атом*а кислорода *0*.
Последующая реакция атома кислорода с молекулой Нг при-
водит к образованию двух одновалентных частиц ОН* и Н*,
т- е. появление двух новых свободных валентностей приводит
к появлению двух новых активных центров, т. е. двух новых
Иепей.
В случае нарастания концентрации свободных радикалов
Растут и скорости цепных реакций, т. е. после некоторого пе-
риода индукции происходит воспламенение смеси. Воспламе-
Нение, вызванное резким ускорением реакции в результате про-
грессирующего нарастания концентрации свободных радикалов
пРи постоянной температуре, называется цепным воспламене-
295
нием. Цепное воспламенение — общее свойство всех Цепных
разветвленных реакций.
Для разветвленных цепных реакций характерно наличие
двух режимов протекания процесса. Если скорость обрыва щ
больше скорости разветвления юр, цепная реакция развивать,
ся не может и при малом числе первичных радикалов скорость
реакции неизмеримо мала
Если то развивается автоускоряющийся процесс
который заканчивается цепным воспламенением смеси
Равенство адОб = юр разделяет область отсутствия реакции
от области, в которой реакция идет с большой скоростью. Не-
значительное изменение какого-либо параметра, влияющего на
скорости обрыва или разветвления (давление, температура,
состав смеси, размер реакционного сосуда и т. д ) может выз-
вать переход из одной области в другую.
Параметры, разграничивающие область, в которой реакция
практически пе идет, от области, где она идет с очень большой
скоростью, являются предельными и называются пределами
воспламенения
Для большинства известных в настоящее время цепных ре-
акций характерно наличие двух пределов самовоспламене-
ния — нижнего и верхнего.
Цепная теория объясняет явление верхнего и нижнего
пределов давления при самовоспламенении многих газовых
смесей в области малых давлений Давление, при котором про-
исходит переход от реакции с крайне малой скоростью к са-
мовоспламенению, называют нижним пределом цепного взрыва
ио давлению Давление, при котором наблюдается резкое
уменьшение скорости реакции, проявляющееся в прекращении
вспышки, называют верхним пределом цепного взрыва по дав-
лению.
Зависимость скорости взаимодействия водорода с кислоро-
дом от давления представлена на рис. 18 3
При малых давлениях вероятность обрыва велика, а длина
цепи мала. При малой скорости возникновения активных цент-
ров и при коротких цепях скорость реакции будет чрезвычаш
но низкой. При увеличении давления скорость обрыва цепей
на стенке уменьшается или остается постоянной, а скорость
разветвления цепей увеличивается сначала медленно, а затем
резко При незначительном изменении давления реакция мо
жет принимать характер взрыва.
При дальнейшем увеличении давления скорость реакШ11
обрыва цепей станет больше скорости реакции разветвления,
и при давлении больше Р2 самовоспламенения не происходит
На возникновение воспламенения наряду с давлением влия
ет и температура. Эта зависимость представлена графичеС
на рис. 18.4.
296
Рис. 18.3. Зависимость скорости взаимодействия водорода с кислородом от
давления
Ри< 18.4. Области медленной реакции и самовоспламенения водородо-кнс-
лоролной смеси
Область, в которой происходит воспламенение, получила
название полуострова воспламенения Справа от кривой
А—В—С—D лежит область воспламенения, слева—область
медленной реакции.
Пределы воспламенения при данной температуре зависят
от размеров сосуда и состава смеси. Поэтому каждому составу
смеси и каждому реакционному сосуду отвечает своя область
воспламенения.
На нижний предел воспламенения влияет и состояние сте-
нок сосуда, так как различные материалы способны по-разному
обрывать цепи химических реакций. Верхний предел воспламе-
нения снижается при введении инертного газа, другие примеси
могут по-разному влиять на скорость цепной реакции. Они
могут вызывать как ускорение, так и замедление реакции и
Даже подавлять ее.
ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ
И МАТЕРИАЛОВ
Пожароопасность технологических процессов в значительной
степени определяется физико-химическими свойствами обра-
щающихся в производстве сырья, промежуточных и конечных
пРодуктов.
ГОСТ 12.1.044—84 ССБТ «Пожаро- и взрывоопасность
веществ и материалов, номенклатура показателей и методы
определения» устанавливает номенклатуру показателей по-
297
Таблица 18.1. Номенклатура и применяемость показателей пожаpo-
ll взрывоопасности веществ и материалов
Показатель Применяемость показателей пожаро- и взрывоопасности
газов жидкостей твердых пылей
Группа горючести , ♦ +* f » 1 -Р
Температура вспышки — * —•
Температура воспламенения — +
Температура самовоспламенения +* * _♦ j »
Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени -г — 4-*
Температурные пределы распростра- нения пламени —|— —- —
Нормальная скорость распростране- ния пламени — ——
Максимальное давление взрыва —
Скорость нарастания давления при взрыве 4- — -4—
Минимальная энергия зажигания "4“ 4“ — Т"
.Минимальное взрывоопасное содер- жание кислорода —j— ! — -г
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора —|— —•
Температура тления — — - j- “р
Температура самонагревания — — 1 —Г- —1“-
Условия теплового самовозгорания — — 1 -Г"
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом и другими веществами ♦ д* _♦ +*
Коэффициент дымообразования — — + —
Примечания. 1. <+» — применяемость; «—» — неприменяемость
2 * —показа гели, которые необходимо включать в стандарты и ТУ.
показателя.
жаро- и взрывоопасности веществ и материалов», их применяе-
мость (табл. 18.1), а также методы их определения.
В стандартных и технических условиях на вещества и ма-
териалы должны содержаться сведения о показателях пожаро-
и взрывоопасности в зависимости от их агрегатного состояния.
Число показателей, необходимых для характеристики веществ
в условиях их производства, устанавливается на стадии раз-
работки системы обеспечения пожаро- и взрывобезопасностИ
объекта в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.010—-84
ССБТ.
Показатели пожаро- и взрывоопасности используются пр11
категорировании помещений и зданий, при разработке систем
для обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасностИ
в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004—85 ССБТ И
ГОСТ 12.1.010—76 ССБТ. Эти ГОСТы определяют требования
298
к системам предотвращения пожара и взрыва, требования к
системам пожарной взрывозащиты, организационные и техни-
ческие мероприятия для обеспечения пожарной безопасности и
рзрывобезопасности. Кроме того, они устанавливают основные
термины и определения, использование которых обязательно
при составлении технической документации.
Как видно из табл. 18.1, применяемость показателей пожа-
ро- и взрывоопасности определяется агрегатным состоянием
вещества. При этом различают:
газы — вещества, абсолютное давление паров которых при
температуре 50°C равно или более 300 кПа или критическая
температура которых менее 50 °C;
жидкости — вещества с температурой плавления (каплепа-
дения) менее 50 С;
твердые вещества и материалы с температурой плавления
(каплепадения) более 50°C;
пыли — диспергированные твердые вещества и материалы
с размером частиц менее 850 мкм.
Рассмотрим показатели, приведенные в табл. 18.1.
Группа горючести — показатель, который применим для
всех агрегатных состояний.
Горючесть — способность вещества или материала к горе-
нию. По горючести вещества и материалы подразделяются на
три группы.
Негорючие (несгораемые)—вещества и материалы, неспо-
собные к горению на воздухе. Негорючие вещества могут быть
пожароопасными (например, окислители, а также вещества,
выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха или друг с другом).
Трудногорючие (трудносгораемые) *— вещества и материа-
лы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания,
но не способные самостоятельно гореть после его удаления.
Горючие (сгораемые) —вещества и материалы, способные са-
мовозгораться, а также возгораться от источника зажигания
и самостоятельно гореть после его удаления. Из группы горю-
чих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся
вещества и материалы.
Легковоспламеняющимися называют горючие ве-
щества и материалы, способные воспламеняться от кратковре-
менного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой
энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п.).
Экспериментальные методы определения группы горюче-
сти заключаются в оценке поведения исследуемых материалов
при температурных условиях, наиболее способствующих горе-
нию.
Горючесть газов определяют косвенно: газ, имеющий кон-
центрационные пределы воспламенения в воздухе, относят к
299-
горючим; если газ не имеет концентрационных пределов вос-
пламенения, но самовоспламеняется при определенной темпе
- ратуре, его относят к трудногорючим; при отсутствии концецт*
рационных пределов воспламенения и температуры самовос-
пламенения газ относят к негорючим
На практике группу горючести используют для подразделе-
ния материалов по горючести, при установлении классов взры-
воопасных и пожароопасных зон по ПУЭ, при определении
категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожар-
ной опасности, при разработке мероприятий для обеспечения
пожаро- и взрывобезопаспости оборудования и помещений.
Температура вспышки — самая низкая температура горюче-
го вещества, при которой в условиях специальных испытаний
над его поверхностью образуются пары или газы, способные
вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образова-
ния еще не достаточна для устойчивого горения.
Температуру вспышки используют для оценки воспламеняе-
мости жидкости, а также при разработке мероприятий для
обеспечения пожаро- и взрывобезопаспости ведения процес-
сов.
В зависимости от численного значения температуры вспыш-
ки жидкости относят к легковоспламеняющимся (ЛВЖ) и го-
рючим (ГЖ).
К легковоспламеняющимся жидкостям относятся жидкости
с температурой вспышки не более 61 °C в закрытом тигле или
66 еС в открытом тигле В свою очередь ЛВЖ подразделяются
в зависимости от температуры вспышки на три разряда в
соответствии с ГОСТ 12 1.017—80.
Особо опасные ЛВЖ—это горючие жидкости с температу-
рой вспышки от —18 С и ниже в закрытом тигле или от
—13 °C в открытом тигле. К особо опасным ЛВЖ относятся
ацетон, диэтиловый эфир, изопентан и др.
Постоянно опасные ЛВЖ — это горючие жидкости с темпе-
ратурой вспышки от —18°С до +23 С в закрытом тигле или
от —13 °C до 4-27 °C в открытом тигле. К ним относятся бен-
зол, толуол, этиловый спирт, этилацетат и др.
Опасные при повышенной температуре ЛВЖ — это горючие
жидкости с температурой вспышки от 23°C до 61 °C в закры-
том тигле или выше 27°C до 66°C в открытом тигле. К ним
относятся хлорбензол, скипидар, уайт-спирит и др.
При экспериментальном определении температуры вспышки
определенную массу жидкости нагревают с заданной скоро-
стью, периодически зажигая выделяющиеся пары Визуально
наблюдают за результатами зажигания. При этом ГОСТом
установлены методики определения температуры вспышки в
закрытом и открытом тиглях. Прибор для определения темпе-
ратуры вспышки в закрытом тигле изображен на рис. 18.5.
300
Рис. 18.5. Прибор для определения температуры вспышки в закрытом тигле:
/ — нагревательная ванна; 2— кольцо из пароннта; фарфоровый тигель; 4 — термо-
метр. 5—держатель термометра; 6 — штатив; 7—подставка для горелки; 8 — газовая
горелка; 9 — нагревательное устройство; 10 — асбестовая прокладка
Температуру вспышки индивидуальных жидких веществ в закрытом тигле
для некоторых классов веществ можно рассчитать по формуле
ТВСП~О4- В • Ткни-
Ниже приведены значения эмпирических коэффициентов (л, В) и средней
квадратичной погрешности расчета (6):
Класс веществ а ъ б, СС
Алканы 10,59 0,693 1,5
Спирты 53,37 0.652 1,4
Алкиланилины 105,55 0.533 2.0
Карбоновые кислоты 36,15 0.708 2.2
Ал кил фенолы 64,50 0.623 1.4
Ароматические углеводороды 23.63 0.665 3.0
Альдегиды —23,71 0.813 1,5
Бромалканы 41.90 0.665 2,2
Кетоны 44,77 0,643 1,9
Хлоралканы 45,04 0.631 1.7
Алкилацетаты 22.43 0,702 1,2
Моноамины 18,65 0,698 2,7
1
Если известна зависимость давления ненасыщенных паров веществ от
температуры, то температуру вспышки (в °C) можно рассчитать по формуле
Т вен + 273 = Аб/ (/^всп^ор) •
гДе Аб — константа, принимаемая в общем случае 280 кПа-см2-с“’-°С; РеСп—
пзрциальное давление пара исследуемого вещества при температуре вспышки,
к*1а; £>о — коэффициент диффузии пара в воздухе, см2с £— стехиометри-
ческий коэффициент кислорода в реакции горения.
301
Температура вспышки индивидуальных веществ в открытом тигле (в °C)
п
6?сп1=3 ао + а1‘^кип 4" У- aj-lj,
/4-2
где ио — размерный коэффициент, равный — 74,0 °C; ai—безразмерный коэф,
фициент, равный 0,409; /КНп — температура кипения исследуемой жидкости. °C-
а,—эмпирический коэффициент; /,— число структурных групп вида j в мо-
лекуле.
Ниже приведены структурных групп значения коэффициента Qj для разных
Вид структурной а., СС Вид структурной а., °C
группы J группы J
с—с 3,63 со 25,36
с-н 0,35 N—Н 18,15
С-0 4,62 О—н 44,29
с=с —4,18 fcc 06,48
C-N —7,03
Средняя квадратичная погрешность расчета составляет 10 °C.
Температура воспламенения — наименьшая температура ве-
щества, при которой в условиях специальных испытаний веще-
ство выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что
после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.
При определении температуры воспламенения жидкостей и
твердоплавяшихся веществ используют прибор для определе-
ния температуры вспышки в открытом тигле, к которому до-
полнительно прилагается крышка с отверстием в виде сектора,
составляющим 25—35% поверхности крышки. Крышку исполь-
зуют для определения температуры воспламенения веществ,
горючесть которых близка к границе, разделяющей горючие
и трудногорючие вещества.
За температуру воспламенения при каждом опыте принима-
ют наименьшую температуру образца, при которой образую-
щиеся пары воспламеняются при поднесении газовой горелки
и продолжают гореть не менее 5 с после ее удаления.
Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры,
то температуру воспламенения индивидуальных жидких веществ можно рас-
считать по формуле
Аб
бикп + 273 — — —— ,
* военное
где Аб — константа, принимаемая в данном случае равной 453 кПа см2•с ,-°С
(для фосфорорганических соединений Аб равна 1333 кПа см2-с“'*°С)
Pwcn — парциальное давление пара исследуемого вещества при температуре
воспламенения, кПа; Do — коэффициент диффузии пара в воздухе, см2-с »
jJ — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.
Средняя квадратичная погрешность расчета температуры воспламенения
составляет 6 °C. Температуру воспламенения (в °C) алифатических спиртов
и сложных эфиров рассчитывают по формуле
6<ип + 273
/носи - 1 + * (/кип + 273) ~273’
302
А /кип—температура кипения вещества, °C; k — эмпирический коэффициент,
^оставляющий 6-Ю-4 для спирта и 7-Ю-4 для сложных эфиров.
Средняя квадратичная погрешность расчета температуры составляет
2 °C.
Значение температуры воспламенения используют при уста-
новлении группы горючести веществ, при разработке меро-
приятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасиости тех-
нологических процессов.
Температура самовоспламенения — самая низкая темпера-
тура вещества, при которой в условиях специальных испытаний
происходит резкое увеличение скорости экзотермических ре-
акций, заканчивающихся пламенным горением.
При экспериментальном определении этого параметра в на-
гретый сосуд определенной массы вводят исследуемое веще-
ство и визуально наблюдают за результатами испытаний.
Изменяя температуру реакционного сосуда, определяют мини-
мальную температуру, при которой происходит самовоспламе-
нение вещества.
Температуру самовоспламенения используют при оценке по-
жаро- и взрывоопасности веществ, при установлении группы
взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011—78, при выборе типа
взрывозащищенного электрооборудования, при разработке
мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасиости
технологических процессов.
Концентрационные пределы распространения пламени (вос-
пламенения)— тот интервал концентраций, в котором возмож-
но горение смесей горючих паров и газов с воздухом или кис-
лородом.
Нижний (верхний) концентрационный предел распростра-
нения пламени — минимальное (максимальное) содержание
горючего в смеси горючее вещество — окислительная среда,
при котором возможно распространение пламени по смеси на
любое расстояние от источника зажигания. Внутри этих преде-
лов смесь горюча, а вне их — смесь гореть неспособна.
Концентрационные пределы распространения пламени (вос-
пламенения)— одна из характеристик газовой смеси. В спра-
вочных данных обычно приводятся нижний и верхний концент-
рационные пределы распространения пламени (воспламене-
ния), определенные экспериментально или рассчитанные по
формулам в условиях комнатной температуры и атмосферного
Давления.
Температура и давление влияют на концентрационные пре-
делы распространения пламени. Это влияние можно понять и
объяснить, сопоставив воздействие ряда факторов на скорость
Реакции горения.
Область воспламенения смесей горючих газов с воздухом
гораздо более узкая, чем смесей с кислородом.
303
Реакции, замедляющие горение, оказывают влияние на кон-
центрациопные пределы воспламенения. Введение нсбольшИх
добавок галогенпроизводпых углеводородов делает негорючи-
ми смеси оксида углерода, водорода или углеводородов с возду.
хом в результате резкого уменьшения скорости реакции горе-
ния.
Введение инертных газов (диоксида углерода, азота)
делает смеси негорючими. При этом чем больше теплоемкость
негорючего газа, тем больше его флегматизирующее действие.
Например, диоксид углерода более эффективен, чем азот, так
как его теплоемкость больше.
На концентрационные пределы распространения пламени
влияет введение негорючих порошков Здесь определяющим
фактором является отношение площади поверхности частицы
к удельному объему газовой взвеси, которая зависит от
свойств порошка и степени турбулентности пламени.
Влияние давления по-разному сказывается на пределах
распространения пламени для различных смесей. Уменьшение
давления ниже атмосферного сужает пределы и при достиже-
нии определенного значения смесь неспособна к распростра-
нению пламени.
Для большей части смесей повышение давления выше ат-
мосферного приводит к расширению области воспламенения,
хотя для некоторых смесей этого не наблюдается.
Повышение температуры расширяет область воспламенения.
Если начальная температура повышена, то для распростране-
ния пламени требуется передавать от фронта пламени к сме-
си меньше тепла, что и приводит к снижению НКПВ пламени
и увеличению ВКПВ.
На концентрационные пределы распространения (воспламе-
нения) пламени влияет направление распространения пламени
и диаметр сосуда. Так, при распространении пламени снизу
вверх область воспламенения шире, чем при распространении
его сверху вниз или по горизонтали Эта особенность обуслов-
лена возникновением конвективных потоков, которые поднима-
ют вверх нагретые продукты сгорания и способствуют распро-
странению пламени вверх.
Уменьшение диаметра сосуда сужает область воспламене-
ния, что связано с тепловыми потерями из зоны реакции к
стенкам сосуда, понижением температуры горения в зоне
реакции и уменьшением скорости распространения пламени.
С концентрационными пределами распространения пламе-
ни связана другая характеристика газовой смеси — темпера-
турные пределы распространения пламени.
Температурные пределы распространения пламени (воспла-
менения) — такие температуры вещества, при которых его на-
сыщенные пары образуют в конкретной окислительной срсДс
концентрации, равные соответственно нижнему (нижний темпе-
ратурный предел) и верхнему (верхний температурный пре-
дел) концентрационным пределам распространения пламени.
Концентрационные и температурные пределы распростра-
нения пламени — важные параметры, учитываемые при создании
безопасных условий ведения технологических процессов. Они
необходимы при расчетах взрывобезопасных концентраций га-
зов и паров в оборудовании и коммуникациях, безопасных
температурных режимов работы оборудования, проектировании
вентиляционных систем, оценке аварийных ситуаций и др.
Особо следует остановиться на концентрационных пределах
распространения пламени (воспламенения) пылей. Значение
НКПВ применяют при расчете взрывобезопасных концентраций
пыли внутри технологического оборудования, трубопроводов,
при проектировании вентиляционных систем, а также для срав-
нительной оценки взрывоопасности промышленных пылей.
Принятый в СССР ГОСТ 12.1.041—83 ССБТ «Пожаро- и
взрывобезопаспость горючих пылей» сформулировал понятие
горючей пыли, перечень показателей, характеризующих ее, и
.методы обеспечения пожаро- и взрывобезопаспости оборудова-
ния и технологических процессов при наличии в них горючих
пылей.
Горючая пыль — это дисперсная система, состоящая из
твердых частиц, размером менее 850 мкм, находящихся во
взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная
к самостоятельному горению в воздухе нормального состава.
По горючести пыли подразделяются на три группы — него-
рючие, трудногорючие и горючие.
Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии,
характеризуются следующими показателями пожаро- и взры-
воопасности: нижним концентрационным пределом распрост-
ранения пламени (НКПР), минимальной энергией зажигания
(Wmln), максимальным давлением взрыва (Ртах), скоростью
нарастания давления при взрыве (dPjdx), минимальным взры-
воопасным содержанием кислорода (МВСК).
Для пылей, находящихся в осевшем состоянии, ГОСТом
определены следующие показатели: температура воспламене-
ния (Твоспл), температура самовоспламенения (Т(В), темпера-
тура самонагревания, температура тления, температурные ус-
ловия теплового самовозгорания, минимальная энергия зажи-
гания (U/пнп), способность гореть и взрываться при взаимодей-
ствии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.
В монографии М. Г. Годжелло предложена классификация промышлен-
ных пылей по степени пожаро- и взрывоопасности, с учетом их свойств
н осевшем и взвешенном состоянии.
По этой классификации все промышленные пыли подразделены на че-
тыре класса.
20—552
305
Рис. 18.6. Схема установки дЛя
определения нижнего концентра,
ционного предела распространения
пламени по аэрозолям:
I — реакционный сосуд; 2 — расны.ы-
тель; 3 — электромагнитный клапан, 4
6 — клапаны; 5 — манометр; 7 — реси-
вер; 8 — блок управления; 9 — источник
зажи1 ання
I класс — наиболее взрыво-
опасные пыли с нижним пределом
распространения пламени (воспла-
менения) 15 гм-3 и ниже.
II класс — взрывоопасные пы-
ли с нижним пределом распро-
странения пламени ^воспламенс-
ния) от 16 до 65 г-м-3.
Ill класс — наиболее пожароопасные пыли с температурой самовоспламе-
нения в осевшем состоянии не выше 250 °C.
IV класс — пожароопасные пыли с температурой самовоспламенения
в осевшем состоянии выше 250 °C.
Пыли с нижним концентрационным пределом распространения пламени
(воспламенения) выше 65
гм-3 относятся к III и 1\ классам.
На НКПР пылей оказывает влияние размер частиц, их
форма и состояние поверхности, дисперсность, влажность,
электризуемость и другие факторы. Поэтому опубликованные
значения НКПР, полученные на различных установках и по
различным методикам, часто значительно отличаются одни
от других. Здесь проявляется также влияние конструктивных
особенностей установок для определения НКПР — размеры
взрывных камер, тип распылителя, направление распыления,
вид источника зажигания и др.
ГОСТом 12.1 044—84 введен стандартный метод измерения
нижнего концентрационного предела распространения пламе-
ни для аэрозолей. Схема установки приведена на рис. 18.6.
Сущность метода состоит в зажигании пылевоздушной смеси
заданной концентрации исследуемого вещества в объеме реак-
ционного сосуда и установлении факта наличия или отсутст-
вия распространения пламени.
Дисперсный состав сложным образом влияет на НКПР
пылей. Наименьшее значение НКПР имеют при дисперсности
70—100 мкм, а изменение дисперсности вправо и влево ведет
к увеличению НКПР.
Такая зависимость в монографии А. Я Корольченко объясняется сменой
ведущего механизма теплоотдачи. Мелкие частицы органического вещества
сгорают как газ; при размерах около 70—100 мкм начинает проявляться
фазодинамический механизм, обеспечивающий обогащение зоны горения °
рючим компонентом и тем самым приводящий к снижению предельной кон-
центрации горючего, еще способной распространять пламя.
306
Существенным образом на НКПР влияет влагосодержание
частиц. До 15% (масс.) зависимость НКПР от влагосодсржа-
ния практически подчиняется линейному закону, а дальнейшее
повышение влагосодержания резко уменьшает НКПР и при
20—25% (масс.) аэрозоли становятся невзрывоопасными.
Изменение нижнего концентрационного предела распрост-
ранения пламени в зависимости от температуры для ряда эк-
спериментальных данных удовлетворительно описывается
соотношением
НКПР — НКПР0 ,
W(T’o-l)
где ИКПРо — нижний концентрационный предел распространения пламени
при 7V=273 К, Гад — условная термодинамическая температура горения час-
тиц пылей.
Давление также влияет на НКПР. Понижение начального
давления вызывает снижение НКПР, однако при 1,5—2,0 кПа
это снижение прекращается. При давлении 1,0—1,2 кПа горе-
ния пылевоздушных смесей не наблюдается.
Некоторые методы расчета для индивидуальных веществ и
смесей, принятые ГОСТом 12.1.044—84 ССБТ, приведены ниже.
1. Метод расчета нижнего предела распространения пламени (воспламе-
нения) индивидуальных веществ при температуре 25 °C
Нижний предел НКПР в процентах рассчитывается по формуле
НКПР = H00/i>sms,
где hs—коэффициент s группы, влияющей на нижний предел распростране-
ния пламени; ms — число s-x структурных групп в молекуле вещества.
Значения коэффициента hs приведены в табл. 18 4.
Относительное среднее квадратичное отклонение расчета по формуле
составляет 9%.
Ниже приведены эмпирические коэффициенты hs для расчета НКПР для
разных структурных групп:
Вид структурной rpj ины Вид структурной группы h.
С—Н 49,2 ос 341,5
с-с 41,2 С—N 25,0
с=с 122,1 N—H 20,9
с-о 10,9 С-С1 7,8
С-0 31,3 N—N 152,2
о-н 5,7 •
о 485,4
2 Метод расчета верхнего предела распространения пламени (воспла-
менения) индивидуальных веществ при температуре 25 °C.
Верхний предел распространения пламени (ВКПР) в процентах рассчи-
тывают по формулам
ВКПР=« 100 1 — 1 —
I
4,8404- 1
при 0^2 8,
ВКПР= 100/(0,768-0+6,554) при 0>8,
20»
307
здесь р — стехиометрический коэффициент кислорода, равный числу молей кис-
лорода, приходящихся на 1 моль горючего вещества при его полном сго-
рании.
р = zns + тс -]---------4------— + 2,5 - тр,
тс, ms, тн, т\, то, тр — число атомов, соответственно углерода, серы, во
дорода, галогена, кислорода и фосфора в молекуле соединения; Л' — коэффи-
циент, рассчитываемый по формуле
<7
К —0,937 + 0,002-шс+V
7^1
с/ у 0, Оо Икс' ^св
тс тс — 0,6£св
где q — число различных структурных групп в молекуле вещества; а, — ко-
эффициент структурной группы; мкс — общее число полуторных, двойных и
тройных связей углерод — углерод в молекуле вещества. Лсв— средняя крат-
ность связей углерод — углерод в молекуле вещества.
Значения эмпирических коэффициентов cq приведены ниже
Структурная группа aJ
-ОН —0,13
-сно —0,18
уС=О —0,06
—соо— —0,11
-0- —0,13
—CN —0,17
—nh2— —0,07
—NH— —0,07
—N — —0,07
-Cl —0,05
-Cl (а)* +0,07
* С1(а) — атом хлора, соединенный с ароматическим циклом,
Относительное среднее квадратичное отклонение расчета по формуле со-
ставляет 13—16%.
3. Метод расчета пределов распространения пламени (воспламенения)
для смесей горючих веществ при начальной температуре 25 С.
Метод распространяется на вещества, не вступающие между собой в хи-
мическую реакцию при начальной температуре. В число компонентов смеси
может входить молекулярный водород, концентрация которого не должна
превышать 75% (об.).
Нижний (верхний) предел распространения пламени (воспламенения)
для смеси (КПР) в процентах рассчитывают по формуле
КПР — - -/- ,
~ КПРА
где СА—концентрация Л-го горючего компонента смеси, % (об.); КПРк —
предел распространения пламени Л-го горючего компонента, % (об.); п —
число горючих компонентов смеси.
308
Относительная погрешность расчета не превышает 30%.
4. Метод расчета температурных пределов распространения пламени для
индивидуальных жидких веществ.
Значение НТПР и ВТПР (в °C) можно рассчитывать, зная зависимость
давления насыщенных паров жидкости от температуры и НКПР (расчетное
пли экспериментальное), по формуле
Л —1g (НКПР-Рй/100)
где Л, В, Са — константы уравнения Антуана; Рп — атмосферное давление,
кПа.
Погрешность расчета определяется погрешностью ПКПР.
Для определенных классов, сведения для которых приведены ниже, рас
чет можно проводить по формуле
I ТПР=Л-/КИп —-
где /кип — температура кипения, °C; Л, I—коэффициенты, постоянные в пре-
делах гомологического ряда.
Погрешность расчета не превышает 10 °C.
Ниже приведены значения коэффициентов k и I для некоторых гомологи-
ческих рядов (в числителе для нижнего температурного предела, в знамена-
теле—для верхнего температурного предела):
Гомологический ряд k 1, °C
Углеводороды алифатические 0,69 74
0,79 51
Спирты алифатические 0,61 38
0,69 15
Эфиры сложные 0,61 54
0,75 33
Алкиламины первичные 0,50 55
Если известна температура вспышки, то нижний температурный предел
распространения пламени можно рассчитать по формуле
НТПР =/ВС(1 —С.
где С—константа; С~2, если температура вспышки определена в закрытом
тигле, С =8 — для открытого тигля
Как правило, погрешность нс превышает 12 °C.
Концентрационные пределы распространения пламени экспериментально
определяют на установке, представленной на рис. 18.7.
Сначала рассчитывают нижний и верхний концентрационные пределы
распространения пламени (воспламенения) по формуле
КПР —
100
т
• Де — стехиометрический коэффициент кислорода, зависящий от содержа-
ния углерода, водорода, серы, фосфора, кислорода и галогенов в молекуле.
Р тс + ms +
ту —ту то
л 9 'г 2,5-тр,
309
Рис. 18.7. Схема установки для оп-
ределения концентрационных преде-
лов распространения пламени по га-
зо- и паровоздушным смесям:
1- реакционный сосуд; 2. 5, 6, II. 12 —
краны. J — ртутный манометр; 4 — цирку-
ляционные трубки; 7 — стеклянная пласти-
на; 8 — электроды зажигания; 9 — высоко-
зольтный источник питания; 10 — испари-
гель; /3 — насос-мешалка
где тс, ms, тц, тх, то, тР — число
атомов соответственно углерода, се-
ры, водорода, галогена, кислорода,
фосфора; <2М, Ьм — универсальные
константы, выбираемые для ВКПР
в зависимости от коэффициента [J.
При р ^7,5 а = 1,550, 6=0,560,
при р>7.5 <2=0,768, 6=6,554, для
НКПР <2=8,684, 6=4,679.
Рассчитанные таким образом
значения КПР являются ориентиро-
вочными.
Далее, взяв концентрацию иссле-
дуемого вещества в объеме реакци-
онного сосуда вдвое меньше рассчи-
танной, зажигают смесь и устанавли-
вают факт наличия или отсутствия
воспламенения смеси и распространения пламени. Если смесь нс воспламе-
нилась, то увеличивают концентрацию горючего вещества в смеси на 10%
при определении НКПР и на 2% при определении ВКПР
Пределом распространения пламени (воспламенения) считают среднее
арифметическое шести ближайших значений концентраций, при этом три
концентрации дают воспламенение и распространение пламени до верхней
части сосуда, а три — не дают.
При экспериментальном определении температурных пределов распрост-
ранения пламени паров жидкостей критерием также является воспламенение
и распространение пламени по всему объему паровоздушного пространства.
Таким образом фиксируются минимальная и максимальная температуры
жидкости, при которых пары, находящиеся в равновесии с жидкой фазой,
образуют с воздухом смесь, способную воспламеняться от источника зажи-
гания и распространять пламя в объеме реакционного сосуда.
В качестве расчетного для аэровзвесей ГОСТом 12.1 044—84 рекомендо-
ван метод определения НКПР по формуле
НКПР=Л-£н.иар,
где k — безразмерный коэффициент, зависящий от кинетических и геометри-
ческих характеристик аэродиснерсной системы; Гн.пар — расчетная концент-
рация горючего вещества в воздухе, при которой адиабатическая температу-
ра горения смеси при постоянном давлении составляет 1280 °C. гм-3.
Коэффициент k и концентрацию горючего Тн.пар рассчитывают по форму-
лам:
«
k=:______________
1— (Y/100) ’
40,9
НПаР _п ,
0 0246-Д//0; - V ———— А V —-А
ал f ~ 1()0 1(Х)
/•I • J s=l r'
ЗЮ
где 7 — массовая доля влаги или других инертных добавок в веществе, %;
\Hi° — стандартная теплота образования вещества в твердом состоянии при
25 °C, кДж-г-1; hjt hs — коэффициенты соответственно /-того элемента и s-той
структурной группы, входящих в соединение и влияющих на величину Ли.пар;
и>, ws — массовая доля соответственно /-того элемента и s-той структурной
группы в соединении, %; jx/, ps— молекулярная масса соответственно /-того
элемента и s-той структурной группы.
Значения Л/ и hs приведены ниже:
hj hs
hc hn ho ЛС1 Лс=с Л О
• (Ос
9,134 2,612 —0,522 —0.494 —3,57 7,88 6,50
Характеристика нормальной скорости распространения пла-
мени дана в разделу 18.1.
Максимальное давление взрыва и скорость нарастания дав-
ления при взрыве, определение которых дано в разделе 18.1
настоящей главы, также характеризуют пожаро- и взрывоопас-
ность веществ и материалов.
Максимальное давление взрыва и скорость нарастания давления при
нзрыве аэрозолей определяют экспериментально на установке, принципиаль-
ная схема которой приведена на рис. 18.8. Для определения максимального
давления взрыва поджигают аэрозоль заданной концентрации в объеме
реакционного сосуда и фиксируют давление взрыва, развивающееся при вос-
пламенении горючей смеси. Постепенно изменяя концентрацию горючего
в смеси, определяют максимальное давление взрыва.
Максимальное давление взрыва и скорость нарастания дав-
ления используют в расчетах технологического оборудования
^ис. 18.8. Схема установки для определения максимального давления взры-
ва и скорости нарастания давления при взрыве аэрозолей:
( -реакционный сосуд; 2 — конусный распылитель: 3 — вихревая форкамера; 4 — обрат-
ный клапан: 5—клапан с электроприводом. 6— ресивер; 7 — смеситель; 8 —’ пуско-регу-
лнрующий блок; 9— патрубок; 10— источник зажигания; II—штуцер; 1 — кислород;
•' — флегматнзатор; Ш — воздух
311
па взрывоустойчивость, при расчетах предохранительных мем-
бран, в расчетах систем взрывоподавления.
С введением в нашей стране с I января 1987 г. «Общесоюз-
ных норм технологического проектирования» ОНТП-24—86
избыточное давление взрыва является определяющим при уста-
новлении категории помещений и зданий по взрывопожарной
и пожарной опасности.
При расчете критериев взрывопожарной опасности выбира-
ют наиболее неблагоприятный момент аварии, либо период
нормальной работы аппаратов, однако предполагают, что во
взрыве участвует наибольшее количество наиболее опасных
веществ.
Минимальная энергия зажигания — один из важных пара-
метров, используемых при обеспечении пожаро- и взрывобезо-
пасностИ технологических процессов при переработке горючих
веществ и электростатической искробезопасности. Она может
служить характеристикой чувствительности к воспламенению
горючих смесей электрическими разрядами.
Для каждой горючей смеси существует некоторая мини-
мальная мощность искры, начиная с которой смесь воспламе-
няется.
Согласно ГОСТ 12 1.044—84 минимальной энергией зажига-
ния (117) является наименьшее значение энергии электрическо
го разряда, способной воспламенить наиболее легковоспламе-
няющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.
Сущность экспериментального метода определения минимальной энергии
зажигания заключается в зажигании газо-паро-пылсвоздушпой смеси опре-
деленной концентрации электрическим разрядом определенной энергии в объ-
еме реакционного сосуда.
На минимальную энергию зажигания оказывают существен-
ное влияние температура, давление, расстояние между элект-
родами, концентрация горючей смеси.
Влияние температуры на минимальную энергию зажигания
выражается зависимостью
V 1 св
где w0— минимальная энергия зажигания, определенная при 0°С; Т — тем-
пература горючей смеси, Тсв — температура самовоспламенения вещества.
Изменение давления оказывает большее влияние на мини-
мальную энергию зажигания, чем изменение температуры.
Влияние давления на lFMnn, а следовательно и величину
критического зазора, для смесей с воздухом паров жидкостей,
имеющих НТПР<0:С, описывается формулой
А
/кр=< р
(Здесь А — постоянная для указанных смесей).
312
Существенное влияние на минимальную энергию зажига-
ния оказывает расстояние между электродами. Материал, фор-
ма и диаметр электродов заметно влияют на воспламеняющую
энергию в том случае, если разрядный промежуток меньше оп-
ределенной минимальной величины, т. е. /1<р. Предложены
различные эмпирические формулы, в которых за основной па-
раметр принят критический зазор.
¥mf„=4,910-2-/Kp22.
Для различных смесей минимальная энергия зажигания
изменяется в довольно широких пределах. В СССР принято
считать технологический процесс безопасным, если максималь-
ная возможная энергия электрического разряда не превы-
шает 25% от минимальной энергии зажигания горючей смеси,
т. е. если выполняется условие 1^р^Л-1Г1П1п (k — коэффициент
безопасности (в расчетах принимается равным 0,25).
Минимальным взрывоопасным содержанием кислорода, сог-
ласно ГОСТ 12.1.044—84 ССБТ, называется такая его концент-
рация в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение
смеси становится невозможным при любой концентрации горю-
чего в смеси, разбавленной данным флегматизатором.
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК)
используется при разработке мероприятий для обеспечения
пожаро- и взрывобезопасностИ в соответствии с действующи-
ми ГОСТами, при расчетах пожаро- и взрывобезопасных режи-
мов работы технологического оборудования, при выборе безо-
пасных условий работы пневмотранспорта, а также режимов
работы систем «азотного дыхания».
Минимальная флегматизирующая концентрация — это наи-
меньшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим
и окислительной средой, при которой смесь становится неспо-
собной к распространению пламени при любом соотношении
горючего и окислительной среды Это значение учитывают при
расчетах безопасных составов газовых и пылевоздушных сме-
сей.
При экспериментальном определении МВСК сначала определяют мини
Мальную флегматизируюгцую концентрацию флегматизатора Сф, а затем на
основании полученной величины рассчитывают МВСК по формуле
МВСК=2,09 10-5(100 — Сф) (100 — СНго)
1Сн2э — концентрация водяного пара в воздухе, % (об.)].
Для определения минимальной флегматизирующей концентрации флег-
матизатора устанавливают зависимость концентрационных пределов распро-
странения пламени по газо-, паровоздушной смеси от концентрации в ней
изучаемого флегматизатора. Проводя серию экспериментов, находят такую
концентрацию флегматизатора, при которой нижний и верхний пределы рас-
пространения пламени по исследуемой смеси сливаются в одну точку.
313
Концентрацию, соответствующую этому значению, принимают за мини-
мальную флегматизирующую концентрацию
Для определения МВСК аэрозолей в качестве газов-флегматизаторов ис-
пользуют азот, диоксид углерода, хладоны и др.
Предварительно рассчитывают МВСК по эмпирической формуле-
-1 Г ig НКПР; —- 1g НКПРу
МВСК--=211/ ---------5^3-в--------.
где НКПР, —нижний концентрационный предел распространения пламени
аэрозоля в воздушной среде, обогащенной азотом, гм-3; НКПР0 — нижний
концентрационный предел распространения пламени аэрозоля в воздухе нор-
мального состава, гм-3; В — коэффициент, учитывающий химическое строе-
ние молекулы вещества.
В — а + b • Д//обр,
где а и b — постоянные для классов сходных по химическому строению вс
ществ; А/Лср — изменение энергии образования вещества при введении в его
молекулу соответствующего заместителя.
Значения постоянных а и b для некоторых классов веществ следующие:
п-ю-5 ь-ю-5
Карбоновые кислоты 4,45 —1,872
Анилины (нитро, амино, динитро) 19,4 38,95
Толуолы (амино, нитро-) 13,9 40,5
Сущность экспериментов по определению МВСК состоит в
нахождении двух таких концентраций кислорода, при одной
из которых наблюдается воспламенение аэрозоля, а при дру-
гой, отличающейся на 1% (об.), воспламенения не происходит.
Среднее арифметическое этих концентраций принимают за
ориентировочное значение МВСК. Затем найденное значение
уточняют.
Для этого испытывают на воспламенение образцы, отлича-
ющиеся по массе от образца предварительных испытаний на
0,2 в меньшую и большую стороны. За МВСК принимают ми-
нимальную полученную величину.
Зная -МВСК,'можно рассчитать минимальную флегматизи-
477 4
руюшую концентрацию Сф по формуле Сф=100------------1— X
(100—Сн2о)
ХМВСК [здесь СНоо — концентрация паров воды в воздухе,
7о (об.)].
При работе с твердыми веществами, аэрозолями и аэроге-
лями необходимо учитывать возможность возникновения тле-
ния. При выборе взрывозащищенного электрооборудования,
при определении оптимальных безопасных условий ведения
технологических процессов применяют температуру тления.
Температура тления — температура вещества, при которой
происходит резкое увеличение скорости экзотермических реак-
ций окисления, заканчивающихся возникновением тления.
Значение температуры тления используют при разработке
мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасностИ
техпроцесса, а также при экспертизах причин пожаров.
314
Температура самонагревания, т. е. самая низкая темпера-
тура вещества, при которой самопроизвольный процесс его
нагревания не приводит к тлению или пламенному горению.
Этот параметр используют при выборе безопасных условий на-
грева'вещества.
Условия теплового самовозгорания, т. е. экспериментально
выявленная зависимость между температурой окружающей
среды, массой вещества и временем до момента самовозгора-
ния, является одним из параметров, характеризующих пожаро-
и взрывоопасность твердых веществ и аэрозолей.
ГОСТ 12 1 044—84 установил методику определения усло-
вий теплового самовозгорания, сущность определения состоит
в изотермическом нагревании определенной массы вещества,
которое приводит к возникновению горения (тления). В ходе
эксперимента устанавливают зависимости между температурой,
при которой происходит тепловое самовозгорание вещества,
его размерами и временем до возникновения горения (тления).
Способность взрывать'я и гореть при взаимодействии с во-
дой, кислородом воздуха и другими веществами — качествен-
ный показатель, который по определению ГОСТ 12.1.044—84
характеризует особую пожарную опасность некоторых веществ.
Это свойство веществ применяют при определении категории
производств по ОНТП 24—86, а также при выборе безопасных
условий проведения технологических процессов и условий сов-
местного хранения и транспортирования веществ и материалов.
При экспериментальном определении опасности взаимного
контакта веществ их механически смешивают в определенных
пропорциях и оценивают результаты испытания.
Введение последних двух параметров в ГОСТ 12.1.044—84
ССБТ связано с тем, что в процессе проиаводства и хранения
некоторые вещества при определенных условиях способны
самовозгораться, взрываться или гореть при взаимодействии
с водой, кислородом воздуха и другими веществами.
Учитывая важность этого обстоятельства для химических
технологических процессов, для работы в лабораториях, а так-
же при храпении веществ на складах, остановимся более под-
робно на процессах самовозгорания в следующем разделе.
18.3. САМОВОЗГОРАНИЕ
Самовозгорание является результатом самонагревания веществ,
т е. самопроизвольного процесса, заканчивающегося тлением
или пламенным горением.
Возникновение самовозгорания связано с такими физико-
химическими свойствами веществ, как теплота сгорания, теп-
лопроводность, удельная поверхность, объемная плотность,
Условия теплообмена с внешней средой.
315
Процесс самонагревания веществ может быть вызван раз-
личными причинами. Это могут быть микробиологические про
цессы в соответствующей питательной среде, воздействие вы-
сокой температуры на вещество, выделение тепла в результате
химических реакций.
Для того, чтобы процесс самонагревания закончился само-
возгоранием, необходимо, чтобы вещество обладало способно-
стью окисляться и чтобы были условия, необходимые для на-
копления тепла
Физическая сущность процессов самовозгорания и самовос-
пламенения одинакова и условия самоускорения реакции одни
и те же. Основное различие между ними заключается в том,
что самовозгорание происходит при температуре окружающего
воздуха, равной или большей температуры самовоспламенения,
а самовоспламенение—при температуре окружающего воздуха
менее температуры самовоспламенения, и для возникновения
процесса необходимо нагревание горючего извне. Исходя из
причин, вызывающих самовозгорание веществ, условно выде-
ляют три механизма самовозгорания — микробиологическое,
тепловое и химическое, а также их различные комбинации.
Микробиологические процессы окисления — основная при*
чина самовозгорания веществ растительного происхождения,
например, недосушенных сена, опилок, листьев.
Микробиологическими же процессами объясняется самовоз-
горание фрезерного торфа. Жизнедеятельность бактерий и
грибков в торфе может начаться уже при 10—18°C и заканчи-
вается при 70 °C. Питательной средой для бактерий служат
водорастворимые вещества, образующиеся в результате распа-
да растений.
Особенно склонны к самовозгоранию недосушенные мате-
риалы, так как влага и тепло способствуют жизнедеятельности
микроорганизмов. К разогреву приводит также плохая тепло-
проводность растительных материалов. При температуре, пре-
вышающей 75 °C, микроорганизмы, как правило, погибают, но
повышение температуры не прекращается, так как при 70 С
некоторые органические вещества способны обугливаться-
Образующийся при этом пористый уголь адсорбирует газы и
пары и процесс самонагревания продолжается. При 200 'С
начинает разлагаться клетчатка, входящая в состав расти-
тельных масел, что ведет к дальнейшей интенсификации окис-
ления и возникновению самовозгорания.
Известны случаи самовозгорания хлопка, большого скоп-
ления древесных опилок.
Тепловое самовозгорание присуще дисперсным веществам,
-обладающим сильно развитой поверхностью, способным адсор
бировать кислород и вступать с ним в реакцию, а теплообмен
веществ с внешней средой не является интенсивным.
316
Так, к самовозгоранию склонны ископаемые угли (бурый и
каменный), хранящиеся в кучах или штабелях
Причины самовозгорания — способность углей окисляться
и адсорбировать нары и газы при низких температурах.
Самонагревание угля, возникающее в штабелях, происходит
вначале по всему объему' штабеля, исключая слой 30—50 см
от его поверхности Но с увеличением температуры процесс
самонагревания приобретает гнездовой характер. При этом до
60 С температура растет очень медленно, и интенсивное про-
ветривание препятствует ее повышению. Однако начиная с
60°C резко увеличивается скорость самонагревания. Поэтому
60 °C считают критической температурой для угля.
Самовозгоранию углей способствует их измельченность, а
также наличие в них примесей—пирита и влаги.
Химическое самовозгорание. При химическом самовозгора-
нии большое значение имеет увеличение скорости химической
реакции с возрастанием температуры. Недостаточный теплоот-
вод способствует нагреву материала в результате окислитель-
ных процессов и соответственно достижению критических усло-
вии возникновения горения или тления.
Самовозгорающиеся химические вещества можно разделить
на три основные группы.
1. Вещества, самовозгорающиеся при взаимодействии с
воздухом.
Щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий),
окисляясь на воздухе, самовозгораются с образованием над-
пероксидов металлов.
К+Ог —>- КО2+283.8 кДж.
Сульфиды щелочных (например, калия) и щелочноземель-
ных металлов (например, кальция) окисляются на воздухе и
могут самовозгораться.
Гидроксиды металлов окисляются на влажном воздухе и
образуется пероксид водорода.
Негорючий гидросульфит натрия при реакции на влажном
воздухе образует серу, которая воспламеняется.
К характерным представителям этой группы относятся бе-
лый и красный фосфор. Белый фосфор, имеющий температуру
самовоспламенения 45°C, более опасен, чем красный (темпе
ратура самовоспламенения 240°C). Белый фосфор (и его па-
ры) на воздухе быстро самовозгорается, с ростом температуры
давление паров возрастает, что может привести к разрыву со-
судов, в которых он хранится или используется.
Легко самовозгораются на воздухе, особенно в присутствии
влаги, аэрогели алюминия и цинка. Взрывчатые смеси образу-
ют па воздухе алюминиевая и магниевая пудра.
317
Диэтиловый эфир способен самовозгораться на воздухе, что
связано с образованием пероксидов
Самовозгорание олиф, растительных масел (льняного, под-
солнечного и др.) связано с их химическим строением, так как
они представляют собой смесь глицеридов жирных кислот, в
том числе и непредельных — олеиновой, липолевой, линолено-
вой. Наличие в молекулах двойных связей и является причиной
окисления указанных кислот при обычных температурах. Кро-
ме того, самовозгоранию способствует полимеризация глицери-
дов непредельных кислот — экзотермический процесс, происхо-
дящий при низких температурах.
Наличие глицеридов жирных кислот в животных жирах
(тюленьем, дельфиньем, моржовом), в рыбьих жирах обуслов
ливают их способность к самовозгоранию Однако масла и жи-
ры способны к самовозгоранию только тогда, когда они содер
жат значительное количество глицеридов непредельных кислот,
поверхность окисления масел и жиров достаточно велика, а
теплоотдача мала, если ими пропитаны горючие материалы и
промасленный материал уплотнен.
При хранении высокомолекулярных непредельных веществ
в бочках, бутылях, канистрах самовозгорания не происходит,
что связано с малой площадью поверхности соприкосновения
е воздухом. Если же эти вещества нанести на волокнистые или
пористые материалы, то вследствие увеличения площади по-
верхности окисления происходит самовозгорание. При этом
важно соотношение S/F (где S— площадь поверхности окисле-
ния; F—площадь поверхности теплоотдачи). Так, для самовоз-
горания растительных масел на стеклянной вате это отношение
должно быть не менее 90, а хлопковой вате не менее 50.
В связи со способностью масел и жиров самовозгораться
большую опасность представляют промасленная одежда и об-
тирочные материалы, загрязненные растительными маслами.
При большой поверхности загрязнения, на которой масло рас-
пределено тонким слоем, резко ускоряются реакции окисления
и полимеризации. Подобные процессы нагревания начинаются
уже при 10—15°C и, продолжаясь несколько часов, заканчива-
ются самовозгоранием.
2. Вещества, самовозгорающиеся при взаимодействии с во-
дой.
К этой группе относятся щелочные металлы, карбиды щелоч-
ных металлов, карбид кальция, гидриды щелочных и щелочно-
земельных металлов, негашеная известь, фосфористый кальций,
сернистый натрий и другие, т. е. вещества, взаимодействие
которых с водой сопровождается значительным экзотермиче-
ским эффектом. Образующегося при этом тепла достаточно,
чтобы вызвать воспламенение выделяющихся в результате
реакции горючих соединений.
318
Газообразными продуктами реакции являются водород, аце-
тилен, метан, пропан и др.
Так, взаимодействие щелочных и щелочноземельных метал-
лов с водой сопровождается выделением горючего газа — во-
дорода и значительного количества тепла (при реакции Н2О
с натрием выделяется 366,5 кДж). Выделяющийся водород
самовоспламеняется и горит совместно с металлом только в
том случае, если кусок металла по объему больше горошины.
При этом, если взаимодействуют достаточно крупные куски
металлов, может происходить взрыв, сопровождающийся раз-
брызгиванием металла.
Водород выделяется также при взаимодействии гидридов
щелочных и щелочноземельных металлов
LiH + H2O —> LiOH + H2+132 кДж.
Гидриды металлов самовозгораются даже при наличии не-
значительных количеств воды.
Карбиды щелочных металлов взаимодействуют с водой со
взрывом и выделением углерода по реакции
Li2C2 + H2O + l/2O2 —> 2LiOH+2C +630,4 кДж.
При медленном поступлении водяного пара разложение
карбидов щелочноземельных металлов происходит с выделе-
нием ацетилена, способного воспламеняться (температура са-
мовоспламенения 335 °C)
СаС2+2Н2О —> Са(ОН)2+С2Н2+125,2 кДж.
Технический карбид кальция, содержащий примеси фосфи-
да кальция, наряду с ацетиленом выделяет перфосфид водо-
рода Н4Р2, который также способен самовозгораться.
Взаимодействие с водой карбида бериллия и алюминия со-
провождается выделением метана, карбида магния — метила-
цетилена, карбида марганца — метана и водорода. Перфосфид
водорода образуется при взаимодействии фосфида кальция с
водой.
Контакт негашеной извести с небольшим количеством воды
сопровождается выделением значительного тепла, которого мо-
жет быть достаточно для воспламенения дерева.
Влажный гидросульфит натрия и сернистый натрий, окисля-
ясь на воздухе, выделяют серу, реакция сопровождается зна-
чительным выделением тепла, достаточным для воспламенения
серы.
Взаимодействие слабых растворов ряда алюмоорганических
соединений с водой сопровождается взрывом образующихся
углеводородных газов.
Силицид лития, магния, железа и других металлов при
взаимодействии с водой образует силан SiH4, горючий газ, са-
мовозгорающийся на воздухе.
Пероксиды лития, натрия, стронция, бария при взаимодей-
ствии с водой образуют пероксид водорода Н2О2. Надперокси
ды калия, рубидия, цезия, являясь сильными окислителями,
реагируя с водой, образуют пероксид водорода, кислород.
Вода может катализировать экзотермические реакции. При
взаимодействии ацетилхлорида с водой образуется уксусная
кислота. Тепло, выделяющееся при реакции, способствует ис-
парению ацетилхлорида и уксусной кислоты и образованию
взрывоопасной смеси паров жидкостей с воздухом.
Токсичные газы выделяются при взаимодействии ряда ор-
ганических веществ с водой (хлорангидрид щавелевой кислоты,
хлорид водорода, оксид и диоксид углерода).
Металлорганические соединения, обладая высокой реакци-
онной способностью, реагируют с водой со взрывом и образова-
нием углеводородных горючих газов.
3. Вещества, самовозгорающиеся при взаимодействии один
с другим.
Источниками кислорода в условиях пожара могут быть
твердые и жидкие окислители, например, пероксиды водорода
натрия, калия, хлораты и перхлораты, нитраты и др.
Значительный экзотермический эффект, сопровождающий
разложение пероксида водорода, вызывает интенсивный ра
зогрев парогазовой смеси.
U2O2 —> Н2О-Ь j 2O2+98,1 кДж.
Пероксид водорода разлагается диоксидом марганца, хро-
ма, цинка.
В присутствии концентрированного пероксида водорода
спирты, кетоны, ароматические углеводороды и другие самовоз
гораются, либо становятся чувствительными к нагреванию.
Самовозгораются также такие твердые горючие материалы,
как бумага, текстиль, древесные опилки и др.
При нагревании на свету азотная кислота разлагается на
диоксид азота, кислород и воду
4HNO3 —> 4NO2+O2+2H2O.
Концентрированная азотная кислота вызывает самовозго-
рание многих горючих веществ. В присутствии серной кислоты
ее окисляющее действие усиливается.
Концентрированная азотная кислота при взаимодействии с
многими металлами восстанавливается до диоксида азота,
разбавленная HNO3 — до оксинитрнда азота, которые в свою
очередь химически активны.
При обычной температуре в присутствии смеси азотной ки-
слоты и тетраоксида азота N2O4 самовозгорается большинство
горючих веществ.
320
Известно, что продукты взаимодействия азотной кислоты с
органическими веществами обладают более пожароопасными
свойствами. Например, взаимодействие азотной кислоты с гли-
колями и глицеринами приводит к образованию взрывчатых
веществ — сложных эфиров.
К сильным окислителям относится и тетраоксид азота N2O4.
Смеси его с ароматическими, нафтеновыми, парафиновыми уг-
леводородами, нитропроизводными, карбоновыми кислотами
пожароопасны.
Сильным окислителем является серная кислота. Разбавлен-
ная H2SO4 растворяет металлы и при этом выделяется водород,
а взаимодействие ее с щелочными и щелочноземельными ме-
таллами сопровождается самовозгоранием.
Концентрированная H2SO4, взаимодействуя с металлами,
может образовывать диоксид серы, серу, сульфид водорода.
Большая ч^сть органических веществ в присутствии H2SO4
обугливается Присутствие H2SO4 усиливает пожароопасные
свойства таких окислителей, как перманганат калия, хлорат
калия, нитраты и др.
Меланж—смесь концентрированных серной и азотной кис-
лот— сильный окислитель. При взаимодействии его с органи-
ческими веществами могут образоваться даже взрывчатые
вещества.
Хлорная кислота НС1О4 вызывает самовозгорание органи-
ческих веществ, воспламеняются в се присутствии даже некото-
рые негорючие вещества (например, тионилхлорид).
Взаимодействие 70—72%-ной хлорной кислоты с рядом ме-
таллов приводит к образованию перхлоратов и выделению во-
дорода.
Концентрированные растворы (до 40%) хлорноватой кис-
лоты НСЮз при температуре выше 40 ’С разлагаются со взры-
вом, а легковоспламеняющиеся органические вещества при
взаимодействии с НС1О3 самовозгораются.
Сильный окислитель оксохлорид хрома. Такие горючие ве-
щества как сера, фосфор, аммиак, водород, спирты и другие в
его присутствии самовозгораются.
Сильными газообразными окислителями являются F2, Ог,
Вг2 и ряд их соединений.
Фтор вызывает самовозгорание всех органических веществ.
При нагревании во фторе горят практически все металлы, пе-
сок, стеклянная вата, асбест, бетон. В среде фтора самовозго-
раются бром, иод, сера, теллур, фосфор, мышьяк, сурьма, ще-
лочные и щелочноземельные металлы и др.
Сильным окислителем являются и соединения фтора—диф-
торид кислорода OF2, трифторид хлора C1F3, триоксофторид
хлора CIO3F.
21—552
321
В атмосфере хлора горят многие органические вещества
металлы и др. При взаимодействии хлора с органическими
жидкостями выделение большого количества тепла способствх
ет испарению жидкости и образованию взрывоопасных смесей
Жидкий хлор более опасен, чем газообразный.
Сильный окислитель также и диоксид хлора С1Ог
Бром уступает по активности фтору и хлору. Пары брома
вызывают самовозгорание некоторых органических веществ
Твердые неорганические окислители, например перхлораты,
хлораты, нитраты, перманганаты, дихроматы, хроматы и другие
при нагревании выделяют газообразные горючие вещества или
негорючие, но токсичные.
Сильные окислители — гипохлориды натрия, калия, каль
иия. Разложение гипохлорида калия сопровождается выделе
нием кислорода, взаимодействие гипохлоридов с соляной кис
лотой сопровождается выделением хлора.
Нитрат аммония при взаимодействии с оксидами металлов
выделяет аммиак, воду и нитрат металла Примеси у величина
ют скорость распада при нагревании нитрата аммония в не
сколько раз, а примеси хлоридов придают ему взрывчатые
свойства Примеси масла [около 1,8% (масс)] увеличиваю!
скорость горения и переводят его во взрыв
К окислителям относятся и нитраты металлов Смеси нит-
ратов с горючими веществами при ударе, трении, небольшом
нагреве взрываются.
Хлораты аммония и щелочные металлы при нагревании вы
деляют кислород Хлораты, разлагающиеся с выделением теп
ла, обладают взрывчатыми свойствами.
Смеси хлоратов с легковоспламеняющимися горючими ве-
ществами (серой, красным фосфором, цианидами, древесным
углем, крахмалом и др.) взрываются при нагреве и механиче
ском воздействии
Перхлораты щелочных и щелочноземельных металлов -
сильные окислители, некоторые из них при разложении виде
ляют помимо кислорода хлор и диоксид металла, перхлорат
аммония выделяет хлорид водорода, воду, азот и кислород.
Смеси перхлоратов с горючими веществами чувствительны к
удару и трению.
Перманганаты при нагревании разлагаются, выделяя кисло
род, они вызывают самовозгорание жидких гликолей и глине
ридов. /
Взаимодействие перманганатов металлов с серной кислотой
ведет к образованию оксида марганца, который уже при незна
чительном нагревании разлагается со взрывом Оксид марган-
ца семивалентного способен вызывать самовозгорание многих
горючих веществ. Смеси перманганатов металлов с твердыми
горочими веществами чувствительны к удару и трению
322
Группы веществ и материалов для совместного хранения
1 Вещества, способные к образованию взрывчатых смесей:
калий азотнокислый, натрий азотнокислый, барий азот-
нокислый, перхлорат калия, бертолетова соль, кальций
азотнокислый и др.
II Сжатые и сжиженные газы:
а) горючие и взрывоопасные газы: ацетилен, водород,
блаугаз, метан, аммиак, сероводород, хлорметил,
этиленоксид, бутилен, бутан, пропан и др.
б) инертные и негорючие газы: аргон, гелий, неон, азот,
диоксид углерода, диоксид серы и др.
в) газы, поддерживающие горение: кислород и воздух
в сжатом и сжиженном состоянии
III Самовозгорающиеся и самовоспламеняющиеся от воды
и воздуха вещества:
а) калий, натрий, кальций, карбид кальция, кальций
фосфористый, натрий фосфористый, цинковая пыль,
пероксид натрия, пероксид бария, алюминиевая пыль
и пудра, никелевый катализатор типа Ренея и др.,
фосфор белый и желтый
б) триэтилалюминий, диэтилалюминий хлорид, триизо-
бутилалюминий и др.
IV Легковоспламеняющиеся и горючие вещества:
а) жидкости — бензин, бензол, сероуглерод, ацетон,
скипидар, толуол, ксилол, амилацетат, легкие сырые
нефти, лигроин, керосин, спирты, диэтиловый эфир,
масла органические
б) твердые вещества — целлулоид, фосфор красный,
нафталин
V Вещества, способные вызывать воспламенение:
бром, азотная и серная кислоты, хромовый ангидрид,
калий марганцевокислый
VI Легкогорючие вещества: хлопок, сено, вата, джут, пень-
ка, сера, торф, несвежеобожжепный древесный уголь,
сажа растительная и животная.
Сильным окислителем являются хроматы, дихроматы, три-
оксид хрома. Так при контакте с триоксидом хрома самовозго-
раются многие органические соединения.
Пероксиды и надпероксиды — сильные окислители. Для них
характерно образование пероксида водорода с разбавленны-
ми растворами кислот, выделять кислород при действии воды
и при термическом разложении. С горючими веществами они
образуют пожаро- и взрывоопасные смеси При совместном
присутствии пероксида и воды самовозгораются древесные
опилки, древесный уголь, вата, бумага, парафин, сера, порош-
21*
323
ки алюминия и магния, органическое стекло, полистирол
другие вещества.
Многие органические пероксидные соединения нестабиль-
ны, способны к взрывчатому разложению при нагревании ме-
ханических воздействиях, воспламеняются от искры, пламени
спички. Некоторые органические пероксиды при действии силь-
ных кислот, щелочей разлагаются со взрывом. Являясь силь-
ными окислителями, они в присутствии других горючих
веществ образуют пожаро- и взрывоопасные смеси.
Для предотвращения образования в горючей среде источни-
ков зажигания необходимо ликвидировать условия самовозго-
рания обращающихся материалов.
ГОСТ 12.1.004—85 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие
требования» определил порядок совместного хранения различ-
ных химических веществ и материалов. В соответствии с этим
ГОСТом все вещества и материалы подразделены на шесть
групп, приведенных выше.
Совместное хранение веществ, входящих в разные группы,
не допускается. Исключение составляют только вещества, вхо-
дящие в группы Пб и Пв.
ГЛАВА 19
ПОЖАРНАЯ ПРОФИЛАКТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Рост единичной мощности агрегатов, интенсификация техно-
логических процессов, т. е. увеличение объемов и скоростей
движения подчас пожаро- и взрывоопасных материалов, при-
менение высоких температур и давлений, максимальная меха-
низация и автоматизация выдвигают повышенные требования
к надежности и эффективности пожаро- и взрывозащиты. Как
показывает практика, авария даже одного крупного агрегата,
сопровождающаяся пожаром и взрывом, а в химической про-
мышленности они часто сопутствуют один другому, может при-
вести к весьма тяжким последствиям не только для самого
производства и людей его обслуживающих, но и для окружа-
ющей среды. В этой связи чрезвычайно важна правильная
оценка уже на стадии проектирования пожаро- и взрывоопас-
ности технологического процесса, выявление возможных при-
чин аварий, определение опасных факторов и научно обосно-
ванный выбор способов и средств пожаро- и взрывопредупреЖ-
дения и защиты. Именно этой цели служат ГОСТ ССЕ>Ь
СНиП, нормы технологического проектирования, созданные па
основе изучения и обобщения науки и практики в области
борьбы с пожарами и взрывами на производстве.
324
Анализ аварий в химической промышленности показывает,
что, несмотря на многообразие технологических схем, оборудо-
вания и самих процессов, характер их опасности во многом
схож. Для предаварийного состояния характерно образование
взрывоопасных парогазовых смесей, накопление и образование
взрывоопасных пылевоздушных смесей, жидких и твердых взры-
воопасных продуктов в аппаратах и коммуникациях и иници-
ирование воспламенения или взрыва источниками воспламене-
ния; образование взрывоопасного облака в производственных
зданиях, а также на территории предприятия и т. д.
Это говорит о том, что, проводя анализ пожаро- и взрыво-
опасности технологического процесса в целом, необходимо
знать пожаро- и взрывоопасные свойства веществ, поступаю-
щих и образующихся в производстве, знать их количество, сте
пень пожаро- и взрывоопасности среды внутри аппаратов и
оборудования, а также возможные причины выхода горючих
веществ в производственное помещение, причины и пути распро-
странения пожара по коммуникациям и производственному зда-
нию. Необходимо также определить возможность появления
внутренних и внешних источников воспламенения и иницииро-
вания взрыва как в аппарате, так и в производственных здани-
ях и на территории предприятия и т. д.
Требования к пожаро- и взрывобезопасности промышлен-
ных объектов сформулированы в ГОСТ 12.1.004—85 «Пожар-
ная безопасность. Общие требования», ГОСТ 12.1.033—81
«Пожарная безопасность. Термины и определения», ГОСТ
12.1.010—76 «Взрывобезопасность. Общие требования».
Рекомендации ГОСТ определяют два основных принципа
обеспечения пожаро- и взрывобезопасности:
предотвращение образования горючей и взрывоопасной
среды;
пожаро- и взрывозащита технологических процессов, поме-
щений и зданий и трактуют пожарную безопасность как «со-
стояние объекта, при котором с установленной вероятностью
исключается возможность возникновения и развития пожара,
а также обеспечивается защита материальных ценностей», а
взрывобезопасность как «состояние производственного процес-
са, при котором исключается возможность взрыва, или в случае
его возникновения предотвращается воздействие на людей вы-
зываемых им опасных и вредных факторов и обеспечивается
сохранение материальных ценностей».
К опасным и вредным факторам, которые могут воздейст-
вовать на людей в результате пожара и взрыва, относятся:
пламя, ударная волна, обрушение, оборудования, коммуника-
ций, конструкций зданий и сооружений и их осколков, образо-
вание при взрыве и пожаре и выход из поврежденных аппара-
тов содержащихся в них вредных веществ и т. д.
325
Производственные процессы, за исключением процессов,
связанных с взрывчатыми веществами, должны разрабатывать-
ся так, чтобы вероятность возникновения пожара или взрыва
на любом участке в течение года не превышала 0,000001, а си-
стема пожаро- и взрывозащиты, разрабатываемая для каждо-
го конкретного объекта из расчета, что нормативная величина
воздействия опасных факторов пожара или взрыва на людей
принимается равной не более 0,000001 в год в расчете на от-
дельного человека. При этом надо иметь в виду, что безопас-
ность людей должна быть обеспечена при возникновении
пожара в любом месте объекта, а пожарная безопасность
объекта как в его рабочем состоянии, так и в случаях аварий-
ной обстановки.
Основные меры обеспечения пожаро- и взрывобезопасностИ
производственных процессов могут быть представлены следую-
щей схемой, см. рис. 19.1.
19.1. ПОЖАРО- И ВЗРЫВОПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
19.1.1. Предотвращение образования горючей
и взрывоопасной среды
На предприятиях химической промышленности пожары и взры-
вы возникают как правило в результате образования горючей
и взрывоопасной среды как внутри аппаратов, оборудования
и коммуникаций, так и в производственном помещении.
Взрывоопасная смесь — смесь с воздухом горючих газов,
паров ЛВЖ, горючей пыли или волокон с нижним концентра
ционным пределом распространения пламени (воспламенения)
не более 65 г/м3 при переходе их во взвешенное состояние,
которая при определенной концентрации способна взрываться
при возникновении источника инициирования взрыва. К взры-
воопасным относятся также смеси горючих газов и паров
ЛВЖ с кислородом или другими окислителями (например,
хлором) Взрыву внутри оборудования часто сопутствует взрыв
или пожар в производственном помещении, так как горючие
смеси выбрасываются из разрушенного оборудования или
коммуникаций и воспламеняются. В связи с этим предотвра-
щение образования горючей и взрывоопасной среды как в обо-
рудовании. так и в производственном помещении — важнейшее
условие обеспечения пожаро- и взрывобезопасностИ.
Взрывоопасная среда в оборудовании может возникнуть в
результате нарушения принятых режимов работы, а также
из-за недостатков конструктивного характера, а именно несо-
вершенства аппаратуры и арматуры, неправильного выбора
материала. В аппаратах, работающих при пониженном давле-
нии, из-за разгерметизации, поломок и повреждений, ведущих к
подсосу воздуха внутрь аппарата, способствующему образова-
нию местных пожаро- и взрывоопасных концентраций и т. д
Технологическое оборудование, размещенное в производст-
венных помещениях, можно разбить на три основные группы:
реакционные аппараты, промежуточные емкости, машины-
коммуникации (трубопроводы);
запорная арматура (задвижки, краны, фланцевые и резьбо-
вые уплотнения и др.).
Пути предотвращения образования взрывоопасных концент-
раций в оборудовании с горючими жидкостями, газами и
пылями. Аппаратура, используемая на производстве, имеет
характерные особенности, обусловленные агрегатным состояни-
ем перерабатываемых в ней веществ. Так, жидкости и твердые
вещества могут храниться и обрабатываться в открытом, не
герметичном и герметичном оборудовании, газы — только в
герметичном.
Обеспечить безопасную эксплуатацию негерметичных аппа-
ратов с горючими жидкостями можно, ликвидировав паровоз-
душное пространство хранением жидкости под слоем не смеши-
вающейся с ней негорючей жидкости, используя резервуар с
плавающей крышей, устройством емкостей с эластичными,
складывающимися стенками, созданием изолирующего слоя
над поверхностью жидкости с помощью негорючих газов, водя-
ного пара, высокостойких пен и эмульсий.
Для предотвращения образования взрывоопасной среды
внутри герметичного производственного оборудования для го-
рючих жидкостей и газов необходимо поддерживать состав
рабочей среды вне области воспламенения, применять ингиби-
рующие и флегматизирующие добавки, использовать автомати-
ческие системы контроля и регулирования параметров процес-
са и герметичности оборудования.
При ведении процессов с пожаро- и взрывоопасными пыля-
ми необходимо соблюдать условие, чтобы концентрация пыли в
аппарате была ниже нижнего концентрационного предела
распространения пламени (НК.ПР), а концентрация кислорода
в аэрозоли менее 8—10% (об.) для различных классов органи-
ческих пылей и менее 4% (об.) для металлических пылей. При
оценке взрывобезопасиости работы аппаратов с горючей
пылью необходимо учитывать взвешенную и осевшую пыль.
В связи с этим в помещении, в котором имеется осевшая
пыль, строго контролируют температуру поверхности техноло-
гического оборудования. Допустимая безопасная температур3
поверхностей аппаратов и оборудования составляет 80%
температуры самовозгорания горючих пылей, склонных к са
мовозгоранию, и 80% от температуры самовоспламенения
пылей, не склонных к самовозгоранию.
328
В производственном помещении взрывоопасная среда мо-
жет образоваться при неисправности запорной арматуры, не-
правильно отрегулированных клапанных устройств, нарушении
герметичности соединений, сальников, вентилей и др.
Аппараты периодического действия с этой точки зрения
представляют большую опасность по сравнению с аппаратами
непрерывного действия, так как их работа связана с временной
разгерметизацией при открывании люков и крышек, при по-
грузочно-разгрузочных операциях.
Большую опасность представляет выход горючих веществ
в производственное помещение в результате аварии или пов-
реждения технологического оборудования.
Исходя из изложенного выше большое значение имеет кон-
троль воздушной среды производственного помещения.
Контроль воздушной среды производственных помещений
автоматическими сигнализаторами довзрывных концентраций
наиболее прогрессивен. В соответствии с методическими ука-
заниями ВСН 64—86 такой контроль проводят в производствен-
ных помещениях с взрывоопасными зонами В-1, В-Ia и В-16 по
ПУЭ*, в которых имеются источники выделения взрывоопас-
ных и пожаро- и взрывоопасных газов и паров. Автоматические
сигнализаторы могут быть самостоятельными или входить в
состав системы защиты. Отечественная промышленность выпус-
кает ряд сигнализаторов, фиксирующих и сигнализирующих о
наличии концентраций 5—50% от нижнего концентрационного
предела распространения пламени К ним относятся сигнализа-
торы во взрывозащищенном исполнении СТХ-3 (контроль
концентраций горючих газов и паров 90 веществ), термохими-
ческий СТХ-6 (95 веществ), СТХ-7, сигнализирующий о кон-
центрации горючих веществ в воздухе с высокой температурой
(область температур 25—200°C), ЩИТ-1 (93 вещества),
ЩИТ-2 (91 вещество), пламенно-ионизационный СДК-3, кон-
тролирующий содержание органических, в том числе хлор-
органических примесей с нормируемым временем запаздыва-
ния— 4 с, 5 с и 20 с и другие сигнализаторы. Сведения о ха-
рактеристиках газоанализаторов можно найти в перечне
стационарных автоматических приборов**.
При достижении концентраций паров и газов в воздухе
более 50% от НКПР одновременно с включением предупреди-
тельной сигнализации и аварийной вентиляции необходимо
предусматривать автоматическое или ручное отключение всего
или части технологического оборудования. Сигнализация дол-
жна быть световой и звуковой.
* См. раздел 19.3.
** Перечень стационарных автоматических приборов контроля воздушной
среды производственных помещений. ВНИИТБХП, г. Северодонецк, 1986 г.
329-
Если по условиям производства образование довзрыво.
опасных концентраций может происходить в течение длитель-
ного времени, устанавливают взрывобезопасные автоматиче-
ские газовые переключатели, которые передают пробы контро.
лируемого воздуха от нескольких точек к одному датчику.
19.1.2. Исключение источников воспламенения
и инициирования взрыва
Одно из условий обеспечения пожаро- и взрывобезопасности
технологического процесса—ликвидация возможных источни-
ков воспламенения.
Источниками воспламенения могут быть: открытый огонь
технологических установок, раскаленные или нагретые стенки
аппаратов и оборудования, искры электрооборудования, стати-
ческое электричество, искры удара и трения деталей машин и
оборудования.
Источники воспламенения могут возникнуть при наруше-
нии правил пожарной безопасности и технологического про-
цесса.
На стадии проектирования предприятия предусматривают
размещение огневых аппаратов в отдельных помещениях или
на открытых площадках, отделение огневых аппаратов от пэ-
жаро- и взрывоопасных установок глухими стенами типа за-
щитных экранов. Факельные установки размещают на террито-
рии предприятия с учетом направления господствующих ветров
и расположения пожаро- и взрывоопасных производств, пре-
дусматривая ограждение территории вокруг ствола факела в
радиусе 25—50 м и т. д. (см. гл. 24).
Возможность возникновения искр и пламени, нагретые
поверхности электрооборудования могут стать источниками
воспламенения окружающей пожаро- и взрывоопасной среды.
Чтобы исключить этот вид источника воспламенения, необходи-
мо правильно выбирать электрооборудование в зависимости от
окружающей среды, а также свойств и состава среды в месте
его установки (см. гл. 18 и разд. 19.5).
При эксплуатации оборудования необходимо строго сле-
дить за соблюдением следующих требований:
наличием и исправностью пламегасительных и искрогаси-
тельных устройств у топок и двигателей;
нормативным нагревом теплоизоляции оборудования, искро-
безопасности ударно-измельчающего и смесительного обору-
дования для твердых горючих материалов;
исправностью устройств для снятия заряда статического
электричества (см. разд. 19.4);
смазкой и нагревом подшипников скольжения, нагруженный
и высокооборотных валов машин и механизмов.
330
При ремонте и остановке оборудования должны неукосни-
тельно соблюдаться правила ведения огневых и ремонтных
работ (см. гл. 16).
Особое внимание уделяется порядку хранения веществ и
материалов способных образовывать взрывчатые смеси, само-
возгорающиеся и самовоспламеняющиеся при контакте с водой
и воздухом. Порядок их хранения определен ГОСТ 12.1.004—85
(см. разд. 18.3).
19.2. ПОЖАРО- И ВЗРЫВОЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ
К самым эффективным методам пожаро- и взрывозащиты от-
носится замена пожаро- и взрывоопасных процессов на безо-
пасные, путем исключения из технологических процессов пожа-
ро- и взрывоопасных веществ и материалов еще на стадии
проектирования производства, но осуществить это на практике
удается крайне редко. Более доступна замена отдельных
пожаро- и взрывоопасных операций на менее опасные. Реше-
ние именно этих двух проблем дает наибольший социальный
и экономический эффект.
На практике пожаро- и взрывозащита технологического
процесса в значительной степени обеспечивается правильным
выбором промышленных площадок, строительных конструк-
ций производственных зданий (см. раздел V) и пожаро- и
взрывозащитой оборудования.
Меры взрывозащиты, зачастую не предотвращая взрыва,
обеспечивают безопасность обслуживающего персонала, спа-
сают от разрушения оборудование и способствуют его быстро-
му введению в действие после взрыва.
Один из способов защиты — применение достаточно проч-
ного оборудования, которое способно выдержать давление
взрыва, возникающее внутри аппарата. Однако этот способ
имеет ограниченное применение из-за экономической нецеле-
сообразности увеличения материалоемкости и массы оборудо-
вания.
В химической промышленности широко используются пас-
сивные и активные средства взрывозащиты.
К пассивным способам защиты технологического оборудо-
вания от разрушения давлением относится один из самых
распространенных способов — применение предохранительных
устройств — предохранительных мембран и клапанов и дыха-
тельной арматуры. Все эти устройства срабатывают при повы-
шении давления сверх установленных пределов.
Предохранительные мембраны работают по принципу сбро-
са давления при его повышении сверх установленных преде-
лов, они представляют собой специально ослабленную часть
защищаемого аппарата и срабатывают при рассчитанном дав-
331.
лении. Предельная простота конструкции, высокое быстро
действие, малая инерционность, полная герметизация сбросно-
го отверстия до срабатывания мембраны — эти существенные
преимущества предохранительных мембран обусловливают
их широкое и эффективное использование для защиты обору-
дования от взрывов технологической среды.
При расчете площади проходного сечения сбросного отвер-
стия предохранительной мембраны исходят из условия предот-
вращения разрушения аппарата в случае самой опасной из
всех возможных аварийных ситуаций, т. е. ситуации, при ко-
торой давление растет с наибольшей скоростью.
Исходными данными для приближенного расчета мембран на стадии
проектирования являются
давление срабатывания мембраны, Па,
рабочий диаметр мембраны (диаметр в свету), мм,
рабочая температура в месте установки мембраны, °C,
состав среды в защищаемом аппарате
Расчетом необходимо определить толщину тонколистового проката для
изготовления мембран или какой-либо другой геометрический параметр, оп-
ределяющий давление срабатывания мембраны. Материал для мембраны сле-
дует выбирать из условия его достаточной коррозионной стойкости в данной
технологической среде.
Предохранительные мембраны обычно изготавливают из
тонколистового проката пластичных материалов: алюминия,
никеля, нержавеющей стали, меди, латуни и др. Для защиты
малопрочного оборудования иногда используют предохрани-
тельные мембраны из полиэтиленовой и фторопластовой плз-
нок.
В промышленности в настоящее время применяется боль-
шое количество разнообразных предохранительных мембран.
Мембраны обычно классифицируют по характеру их разруше-
ния. В связи с этим различают разрывные, ломающиеся, срез-
ные, хлопающие и специальные предохранительные мембраны
(рис. 19.2).
Разрывная мембрана представляет собой тонкостенный
сплошной либо с прорезями купол, форма которого близка к
сферическому. Разрывную мембрану устанавливают вогнутой
поверхностью купола к давлению среды. Срабатывание мем-
браны происходит при разрыве купола.
Разрывные мембраны изготавливают из тонколистового
проката пластичных металлов, например, алюминия, никеля,
нержавеющей стали, латуни, титана и др.
Хлопающие мембраны эффективно используются для заши-
ты периодически вакуумируемых аппаратов. Своей выпуклой
стороной эта мембрана обращена внутрь защищаемого аппа-
рата. При повышении давления сферический купол теряет
устойчивость, резко с хлопком выворачивается в обратную сто-
рону, ударяется о крестообразный нож и разрезается.
332
Рис. 19.2. Основные типы предохранительных мембран
« — разрывная; б — хлопающая; в. г — ломающиеся; д — срезная, е — отрывная; ж — спе-
циальная
Используются также хлопающие мембраны без разрезных
ножей, припаиваемые или приклеиваемые к зажимному кольцу.
Ломающиеся мембраны используют для защиты аппаратов,
Работающих в условиях динамических и пульсирующих нагру-
зок.
Ломающиеся мембраны изготавливают из хрупких материа-
лов: чугуна, графита, эбонита, поливинилхлорида, стекла и др.
Срезные мембраны при срабатывании срезаются по острой
кромке прижимного кольца и полностью освобождают проход-
ное сечение для выхода газа. Для увеличения жесткости на
изгиб срезные мембраны изготавливают с утолщенной рабочей
Частью или с накладными дисками.
Хрупкие мембраны разрушаются принудительно ударным
Механизмом.
Отрывные мембраны чаще всего имеют вид колпачка с про-
бочкой, которая образует ослабленное сечение.
333
Рис. 19 3. Разрывной мембран
ный клапан с вакуумной опо
рой в виде сетки:
/ — фланцы патрубка; 2 — разпы
ная мембрана; 3 — металлически4'
сетка, приваренная к кольцу-
кольцо; 5 — прокладка
Химическое оборудование, и в особенности аппараты дЛя
периодических технологических процессов, часто подвергаются
вакуумированию, а некоторые технологические процессы по-
стоянно ведутся под вакуумом. Поэтому разрывные предохра-
нительные мембраны, защищающие аппараты от недопустимо-
го повышения давления, должны выдерживать многократное
вакуумирование без разрушения и больших пластических де-
формаций. При наличии вакуума в аппарате разрывная пре-
дохранительная мембрана, изготовленная из тонколистового
проката и представляющая собой сферический купол, может
«вогнуться», а затем под действием давления опять принять
первоначальную форму (рис. 19.3). Такие знакопеременные
нагрузки приводят к потере устойчивости мембран, появлению
микротрещин, и мембрана преждевременно теряет свои эк-
сплуатационные свойства. Защищают мембрану от потери
устойчивости и выворачивания купола вакуумные опоры, ко-
торые представляют собой перфорированную куполообразную
сферическую оболочку, точно повторяющую профиль мем-
браны.
Однако вакуумные опоры сложны в изготовлении, имеют
ряд недостатков.
Различают вакуумные опоры двух типов — постоянные и
разрушающиеся или разового использования.
Постоянная вакуумная опора имеет профиль
мембраны. По сферической поверхности ее располагают воз-
можно большее число отверстий для получения максимальной
пропускной способности предохранительного устройства. Сум-
марная площадь всех отверстий такой опоры составляет не бо-
лее 50—60% площади мембраны. Отверстия располагаются
равномерно в шахматном порядке. После срабатывания мем-
бран постоянную вакуумную опору можно использовать по-
вторно, что составляет ее основное преимущество. Недостатком
является снижение пропускной способности мембранного узла.
Разрушающиеся вакуумные опоры разруша-
ются совместно с предохранительной мембраной и уносятсЯ
сбрасываемой средой, полностью освобождая проходное сече-
ние сбросного отверстия, что является их преимуществом по
сравнению с постоянной вакуумной опорой.
При выборе типа мембраны необходимо учитывать давЛе*
ние в аппарате, конкретные условия работы оборудования
334
требования взрывобезопасиости. Мембрана должна срабаты-
вать при давлении, на 20—30% превышающем рабочее давле-
ние.
Однако при всех их достоинствах предохранительные мем-
браны обладают рядом существенных недостатков:
срабатывание мембран всегда приводит к выбросу в ат-
мосферу большого количества газов, что вызывает загрязне-
ние окружающей среды токсичными веществами, а также соз-
дает возможность вторичных взрывов;
при защите аппаратов значительных объемов, содержащих
быстрогорящие газовые смеси, пропускное сечение сбросных
отверстий должно быть настолько большим, что зашита обору-
дования с помощью мембран сопряжена с техническими
трудностями;
во время выброса горящих газов через отверстия образу-
ются мощные очаги пламени, которые могут стать причиной
пожара;
при использовании мембран необходимо принимать меры,
исключающие искрообразование и травмирование обслужива-
ющего персонала осколками мембран при их срабатывании.
Помимо мембран для обеспечения безопасности аппаратов
широко применяются предохранительные клапаны пружинного,
откидного и других типов.
Предохранительный клапан представляет собой устройство
автоматического действия, предназначенное для выпуска из
емкостей и трубопроводов излишнего количества газа, пара
или жидкости при превышении давления сверх установленных
пределов (рис. 19 4).
Достаточная надежность клапанов обеспечивается лишь в
чистых неагрессивных средах Однако, как показывает опыт,
в реальных условиях даже полностью герметичные клапаны
после нескольких срабатываний теряют свою герметичность.
Негерметичность клапанов вызывает значительную потерю до-
Рис. 19.4 Отрывной мембранный клапан для аппаратов высокого давления:
1 фланцы для крепления к патрубку; 2—мембрана; Л — ослабленное сечение мем-
брану
335
Рис. 19.5. Совмещенный (мембранный и от-
кидной) клапан на газовой линии:
/ — газопровод; 2 — мембрана: 3— рычаг с гр
зом; 4 — рычаг, поддерживающий крышку отки
ного клапана в открытом положении; 5 — откнл
ной клапан
рогостоящих продуктов и загазован-
ность окружающей среды пожаро-,
взрывоопасными и вредными веще-
ствами. Кроме того, отрицательно
сказывается на работе клапанов об-
мерзание запорной пары в зимних
условиях, забивка их твердыми от-
ложениями в кристаллических и по-
лимеризующихся средах,
Предохранительные клапаны ус-
танавливают в местах, доступных
для их осмотра, монтажа и демон-
тажа. Между сосудом и предохра-
нительным клапаном не разрешается устанавливать запорные
приспособления для отключения клапана от сосуда.
Аппарат, в котором возможен взрыв или быстрая неуправ-
ляемая реакция, следует защищать путем установки совмещен-
ного клапана, состоящего из мембраны и откидного клапана
(рис. 19.5). В этом случае мембрана срабатывает при взрыве
в аппарате, когда требуется большое пропускное сечение и
быстродействие, а откидной клапан защищает сосуд от воз-
можного превышения давления, обусловленных спецификой
технологического процесса. Во всех случаях совместной уста-
новки мембран и клапанов давление срабатывания клапана
должно быть несколько ниже, чем давление разрушения мем-
бран.
Для предотвращения распространения пламени по произ-
водственным коммуникациям применяют сухие огнепрегради-
тели, жидкостные предохранительные затворы, затворы из
твердых измельченных материалов, автоматически закрываю-
щиеся задвижки и заслонки, водяные завесы, быстродействую-
щие пламяотсекатели.
Огнепреградители сухие — защитные устройства на трубо-
проводах, которые свободно пропускают поток жидкости или
газов через твердую огнезащитную насадку, но задерживают
пламя, гасят его. По устройству огнепреградители отличаются,
но принцип их защитного действия всегда одинаков.
Принцип работы огнепреградителя основан на гащении
пламени в узких каналах в результате потери тепла из зоны
реакции к стенкам каналов. Именно насадка огнепреградите-
ля разбивает движущуюся горючую смесь на тонкие струйки»
что резко увеличивает тепловыделение и распространение
пламени прекращается.
Пламегасящая способность огнепреградителей зависит от
геометрических размеров пламегасящего элемента — диаметра
каналов и их высоты. Геометрические размеры пламегасящего
элемента определяются свойствами среды и классом огнестой-
кости огнепреградителя.
В зависимости от назначения и места установки огнепрегра-
дители делятся на два типа:
резервуарные, предназначенные для защиты резервуаров,
аппаратов и трубопроводов от проникновения пламени со сто-
роны открытой в атмосферу;
коммуникационные, предназначенные для локализации пла-
мени в какой-либо части аппарата, резервуара или трубопро-
вода, когда появление пламени Возможно с обеих сторон огне-
преградителя.
Огнепреградители делятся на два класса огнестойкости в зависимости
от длительности сохранения пламегасящих свойств при воздействии пламени
I класс — огнепреградители, сохраняющие пламегасящие свойства не
менее двух часов;
II класс — огнепреградители, сохраняющие пламегасящие свойства в те
чение непродолжительного времени, достаточного для перекрытия газового
потока либо приведения в действие систем пожаротушения.
Огнепреградители состоят из корпуса, пламегасящего эле-
мента и присоединительных штуцеров.
В качестве пламегасящего элемента в сухих огнепрегради-
телях используют насадки из гранулированных тел (шарики,
кольца, гравий), из волокон (асбестовое волокно, стеклянная
вата), кассеты с прямыми узкими каналами, сетчатые элемен-
ты, элементы из пористых металлокерамических и металлово-
локнистых материалов.
В насадочных огнепреградителях насадка фиксируется
жестко в корпусе сетками или более прочными решетками. Все
элементы огнепреградителя должны обладать достаточной ме-
Рис. 19.6. Схемы огнепреградителей с различными типами насадок:
и—горизонтальные сетки; б— вертикальные сетки; в — гравий, шарики, кольца; г —
пластины с прямыми каналами; д — спиральные свернутые ленты с наклонными гофра-
ми; е — металло-керамические насадки; 1 — корпус; 2 — пламегасящий элемент; 3 —ре-
шетка; 4 — прокладки и крепежные устройства
22—552 337
ханической прочностью, чтобы выдержать давление, возникаю-
щее при детонации и иметь минимальное гидравлическое со-
противление для прохождения газа через огнепреграждающий
элемент. Это достигается установкой предохранительных кла-
панов и выбором соотношения толщины слоя насадки и пло-
щади поперечного сечения огнепреградителя.
На рис. 19.6 показаны принципиальные схемы применяемых
огнепреграждающих элементов.
Сухими огнепреградителями защищают дыхательные линии
резервуаров, мерников, промежуточных емкостей, напорных
баков и аналогичных аппаратов с горючими жидкостями, темпе-
ратура которых близка или выше температуры вспышки;
паровоздушные линии рекуперационных установок, линии га-
зовой обвязки резервуаров с ЛВЖ и т п.
Жидкостные предохранительные затворы — это защитные
устройства, гашение пламени в которых происходит в момент
барботажа горящей газообразной смеси через слой жидкости
Конструкции гидрозатворов весьма разнообразны. Схемы не-
которых типов жидкостных предохранительных затворов пред-
ставлены на рис. 19.7 и 19.8
Эффективность работы гидрозатвора обеспечивается опре-
деленной высотой слоя жидкости, через который проходит го-
рящая смесь, а также дроблением газового потока на пузырьки
или струйки. Прекращению горения способствует насыщение
горящей смеси парами жидкости, через которую смесь барботи-
рует. Этот факт связан с уменьшением уровня жидкости и
должен учитываться для обеспечения надежной и эффективной
работы гидрозатвора. Кроме того, гидрозатворы должны на-
дежно задерживать распространение взрывной волны.
Рис. 19.7. Гидравлический затвор в виде С-образного колена на линии:
I — гидравлический затвор; 2 — пробка; 3 — аппарат
Рис. 19 8. Схема гидравлического затвора на газовой линии:
/ — Корну 2 — труба подводящая газ; 3 — труба, отводящая газ; -/ линия удаления
избытка виды; 5 — прорези; 6 — диск: 7—линия подачи воды
338
Рис. 19.9. Схема аварийного слива жидкости из аппарата постоянного по
высоте сечения при помощи инертной среды
1 — опоражниваемый аппарат; 2. 4, 7 — задвижки; 3 — манометр; 8 — гидравлический за-
твор; 9— аварийная емкость; 10—приемная горловина. 11—дыхательная линия; / — на-
полнительная линия, II— водяной пар или инертный газ, Ill — линия продувки .аварий-
ной емкости
Гидрозатворы устанавливают на линиях производственной
канализации, па трубопроводах аварийного слива жидкостей^
на переливных линиях мерников и резервуаров, на наполни-
тельных и расходных линиях подземных резервуаров, на газо-
вых ацетиленовых линиях и др
Аварийный слив с автоматизированной системой пуска ис-
пользуют для экстренной эвакуации горючей жидкости из тех-
нологических аппаратов и емкостей.
Аварийный слив может осуществляться самотеком или под
давлением инертной средой. Выдавливание инертной средой
более эффективно, так как требует меньшей затраты времени.
В качестве инертной среды используют азот, водяной пар,,
диоксид углерода.
Принципиальная схема аварийного слива жидкости из
аппарата под напором инертной среды представлена на
рис. 19.9.
Для аварийного слива предусмотрены специальные резер-
вуары подземного или полуподземного типа, расположенные
на безопасном нормируемом расстоянии вне здания.
33»
22
Аварийные резервуары должны быть закрытого типа, за-
щищенными дыхательными трубами с установленными на них
огнепреградителями. Днище резервуара имеет коническую фор-
му для удаления накапливающегося в нем водяного конденса-
та. Чтобы исключить возможность взрыва при сливе высоко-
нагретых жидкостей в аварийный резервуар и образовании
взрывоопасных концентраций паров с воздухом, перед сливом
емкость продувают инертным газом или водяным паром. Ли-
нию аварийного слива прокладывают с уклоном к дренажной
емкости и защищают от распространения по ней пламени гид-
равлическим затвором Установка задвижек по длине аварий-
ного слива не допускается. Устанавливается лишь задвижка,
отключающая аппарат. Рекомендуется предусматривать авто-
матическое включение аварийных задвижек и блокирование их
с устройством для аварийной остановки аппаратов.
Допустимая продолжительность аварийного режима, исхо-
дя из условий безопасности, устанавливается в пределах 10—
30 мин.
В ряде случаев, например, при остановке аппаратов на про-
филактический осмотр или ремонт, в частности, на складах
огнеопасных жидкостей, предусматривают перекачку огнеопас-
ных жидкостей в другие аппараты и емкости, которые нахо-
дятся в менее опасной зоне. При этом можно жидкость пере-
качивать насосами, под давлением инертных газов, а в неко-
торых случаях (в зависимости от температуры вспышки жид-
кости) сжатым воздухом.
В некоторых случаях при возникновении пожара бывает
необходим не только аварийный слив жидкостей, но и сброс
из аппаратов паров и газов. В случае аварий газы сбрасыва-
ют в атмосферу по специальным аварийным стравливающим
линиям или через предохранительные клапаны.
Линии для аварийного сброса газа могут быть самостоя-
тельными для каждого аппарата или объединенными в общий
коллектор. Самостоятельные стравливающие линии и линии
от коллекторов выходят за пределы производственного поме-
щения на 2—3 м выше конька крыши наиболее высокого из
прилегающих зданий и сооружений. Высота свечи должна обес-
печивать своевременное рассеивание стравливаемого газа в
воздухе, не вызывая взрывов или опасности отравления.
Аварийное стравливание может быть связано с необходимо-
стью выпуска наружу большого количества горючих газов.
Тогда воздушное пространство на значительном расстоянии от
стравливающей линии будет загазовано, а концентрация газа
на некотором расстоянии от нее будет находиться в пределах
взрывоопасной или превышать допустимую по санитарным нор-
мам. Радиус опасной по загазованности зоны будет увеличи-
ло
рис. 19.10. Шнековый затвор на линии транспортирования твердых измель-
ценных материалов,
/ — шнек; 2 — корпус; 3 — зубчатая передача; 4 — загрузочная воронка. 5 патрубок для
отводящей трубы
ваться с уменьшением высоты стравливающей линии над уров-
нем земли и особенно при сбросе газа в тихую погоду.
При наличии большого числа емкостей и аппаратов, из
которых может быть выпущен газ через предохранительные
клапаны и стравливающие линии, устраивают специальные
цеховые или общезаводские факельные установки для сжига-
ния выбрасываемого газа. В факельной установке имеется
защищенный от задувания ветром «маяк» (постоянно горящий
язык пламени), специально питаемый от другого источника
газа. Этот «маяк» обеспечивает воспламенение газа.
Чтобы избежать попадания в магистральную линию конден-
сата или жидкости из аппаратов, устанавливают сепараторы.
Для предупреждения возможности проскока пламени горящего
газа внутрь трубы на всех газовых линиях индивидуального
стравливания и вблизи ствола факела в доступных для осмотра
и ремонта местах устанавливают огнепреградители.
Сухие затворы. В тех случаях, когда по трубопроводам
транспортируются твердые сгораемые измельченные материа-
лы, при появлении огня возможно его распространение навстре-
чу движению горючего вещества. Для ликвидации этого на
трубопроводах устанавливают сухие затворы. Сухой затвор,
заполняющий все сечение трубы, исключает на этом участке
воздушное пространство и, следовательно, возможность распро-
странения пламени.
Чаще всего, для этих целей применяют шнековый питатель,
на валу которого перед выходным патрубком снято несколько
витков (рис. 19 10). С помощью такого устройства во внутрен-
нем объеме шнека образуется пробка из транспортируемого
Материала.
Такого типа преграды могут создавать и специальные уст-
ройства в виде крыльчатки с заслонками, бункеры, заполнен-
ные твердым материалом.
Автоматически действующие задвижки и заслонки. Для
Установки на воздуховодах, в местах прохода труб через глу-
341
Рис. 19.11. Схемы простейших автоматически действующих заслонок и за-
движек:
а — с грузом на поворачивающейся заслонке; 6 —с противовесом иа поворачивающейся
заслонке* в —с падающим шибером; 1 — трубопровод. 2 — заслонка (шибер); 3 — ось зас-
лонки; 4 — груз; 5 — привод заслонки (тросик с легкоплавким замком и т. п.); 6 - про-
тивовес
хие стены из одного помещения в другое, перед вентиляторами
устанавливают различного типа задвижки и заслонки. Дейст-
вие их состоит в том, что они перекрывают сечение трубы и
тем самым прекращают движение смеси и распространение
пламени. Принципиальные схемы простейших автоматически
действующих заслонок и задвижек показаны на рис. 19.11.
Проскок пламени предотвращается только в том случае,
если задвижка плотно перекрывает сечение трубы еще до
приближения к ней фронта пламени.
Эффективность срабатывания задвижек и заслонок повыша-
ет автоматически действующий привод. Сигнал датчика, реаги-
рующего либо на повышение температуры, либо на излучение,
либо на дым, передается на исполнительный механизм, кото-
рый приводит в действие задвижку или шибер. Автоматически
действующие задвижки или заслонки имеют обычно вращаю-
щийся или падающий шибер. В заслонках с вращающимся
шибером плотность закрывания достигается при помощи не-
большого груза или специального противовеса, закрепленного
на оси шибера. В задвижках с падающим шибером уплотне-
ние достигается опусканием шибера, который перекрывает
сечение трубы.
Активные средства взрывозащиты срабатывают в момент
возникновения взрыва по сигналу индикатора. Они локализуют
и подавляют очаг взрыва до достижения им разрушительной
силы.
Применяются следующие способы взрывозащиты:
подавление взрыва при его зарождении путем введения в
очаг взрыва огнегасящего вещества (так называемые автома-
тические системы подавления взрыва АСПВ);
создание инертной зоны в трубопроводах и в соседних ап-
паратах для предотвращения распространения взрыва;
342
блокирование аппарата, в котором произошел взрыв, с по-
мощью отсекающих устройств;
автоматическое прекращение работы оборудования.
При выборе методов активной взрывозащиты необходимо
знать основные пожаро- и взрывоопасные свойства веществ,
механизм горения и параметры, характеризующие процесс
взрыва, химический состав горючих технологических сред и
их рабочие физические параметры (давление, температура)у
объем оборудования, скорость движения горючих сред и т. п.
Принцип действия АСПВ заключается в обнаружении
взрыва в начальной стадии его развития с помощью высокочув-
ствительных датчиков и быстром введении в защищаемый ап-
парат распыленного огнетушащего вещества, прекращающего
дальнейший процесс развития взрыва (рис. 19.12).
Важное преимущество АСПВ по сравнению с устройством
для сброса давления взрыва (мембраны, клапаны) состоит в
отсутствии выбросов в атмосферу токсичных и пожаро- и взры-
воопасных продуктов, горючих газов и открытого огня.
При воспламенении среды в аппарате очаг пламени обна-
руживается с помощью высокочувствительного датчика (инди-
катора взрыва), который через блок управления 5 приводит в
действие исполнительные устройства 3 и 6, впрыскивающие в
полость аппарата огнетушащую жидкость Кроме того, в каче-
стве исполнительных устройств системы могут использоваться
Рис. 19.12. Принципиальная схема размещения элементов АСПВ на аппарате:
защищаемый аппарат; 2—индикатор взрыва; 3, 4—6 — исполнительные усройстза
И — гидропушка; 4 — пламеотсекатель-, 5—блок управления; 6 — ороситель)
343
Рис. 19.13. Общий вид гидропушки:
1 — крышка; 2 — пирозаряд; 3 — поршень; 4 — мем-
браны; 5 — корпус; 6 — огнетушащее вещество; 7_
распылительный насадок
пламеотсекатсли 4, препятствующие
распространению пламени по техноло-
гическим коммуникациям в другие ап-
параты. На схеме показан простейший
случай взрывозащиты одного аппа-
рата. АСПВ можно применять для
защиты целых производств, включаю-
щих несколько взрывоопасных аппа-
ратов.
В комплект АСПВ могут входить
несколько индикаторов взрыва на одно
устройство взрывоподавления и, наобо-
рот, несколько взрывоподавляющих
устройств на один индикатор взрыва,
в зависимости от конкретных условий.
Индикаторы обнаружения взрывов. Взры-
вы в замкнутых объемах сопровождаются све-
товым излучением, повышением температуры
и давления, а также ионизацией газа. Обна-
ружить взрыв в аппарате можно по любо-
му из этих проявлений. Индикатор взрыва АСПВ представляет собой устрой-
ство, преобразующее один из указанных параметров в электрический сигнал.
В качестве индикаторов взрыва применяют три типа датчиков: макси-
мального давления, максимальной скорости нарастания давления и оптиче-
ские датчики. Первый из них срабатывает при достижении установленного
предела давления, второй — подает импульс в случае достижения установлен-
ной скорости нарастания давления Оптический датчик фиксирует появление
излучения, соответствующего спектру пламени горючего вещества. Такой
датчик является наиболее быстродействующим, однако он довольно сложен
по конструкции и может давать ложное срабатывание от случайного источ-
ника света соответствующего спектра.
Взрывоподавляющие устройства. В отечественной промышленности для
впрыска жидких огпетушащих веществ наибольшее распространение находят
взрывоподавители типа гидропушка (рис. 19.13).
Устройство работает следующим образом. При срабатывании пирозаря-
да 2 в камере А резко повышается давление, которое разрушает мембра-
ны 4. Жидкость оказывается под давлением, практически равным давлению
в камере А Истечение жидкости, сопровождаемое перемещением поршня 4,
приводит к быстрому опусканию насадки 7 в крайнее нижнее положение до
упора в выступ корпуса. При этом перфорированная часть насадки полно-
стью выйдет из корпуса гидропушки в полость аппарата и в дальнеише
жидкость будет истекать из полости В в виде множества струй через отвер-
стия, которые могут иметь одинаковый или разные диаметры, причем с°'
отвстствующим расположением отверстий различных диаметров можно и
менять форму факела распыла.
Находят применение также взрывоподавители в виде пневматически
распылителей с разрушаемыми оболочками.
344
Оросители предназначены для продолжительного введения огнетушащего
вещества в полость защищаемого аппарата или трубопровода с целью ох-
лаждения продуктов сгорания и предотвращения повторных воспламенения
в аппаратах или распространения пламени по трубопроводу
При подаче электрического командного импульса на пироустройство раз-
рушается мембрана, и огнетушащее вещество через распылитель вводится
в полость защищаемого аппарата или трубопровод.
К основным исполнительным органам АСПВ относятся быстродействую-
щие пламеотсекатели.
Масштабы разрушения и материальный ущерб в результате взрыва
внутри аппарата могут быть значительно уменьшены, если не допустить
распространения пламени по технологическим коммуникациям в другое обо-
рудование данного производства.
Пламеотсекатель служит для локализации взрывов в оборудовании
По сравнению с огнепреградителями, предназначенными для этих же целен,
пламяотсекатели имеют ряд преимуществ: они не создают постоянного доба-
вочного гидравлического сопротивления для технологической среды, а также
могут успешно работать в сильнозагрязнснных и запыленных средах.
На рис. 19.14 представлены песчаный и мембранный пламеотсекатели.
Принцип действия песчаного пламеотсекатели состоит в следующем, при
подаче электрического импульса воспламеняется пирозаряд 2. Образующиеся
при этом газы разрушают мембраны 3 и с большой скоростью выбрасывают
песок вниз. Под действием потока песка опорные лепестки, помещенные
в пакете 5 отгибаются, перекрывают оба сечения патрубка 4, а песок за-
полняет всю нижнюю полость. Время срабатывания конструкции не более
0,03—0,2 с (при условном проходе 100—350 мм). Пламеотсекатель не обес-
печивает герметичного перекрытия трубопроводов, но полностью исключает
прохождение пламени.
Огнетушащие вещества АСПВ. В качестве огнетушащих веществ для
АСПВ за рубежом широкое распространение получили различные бром-,
хлор , фторпроизводные метана и этана В СССР успешно использ}ется хла-
дон 114В2. В системе «Радуга» в качестве огнетушащего вещества исполь-
зуется вода.
Рис. 19.14. Общий вид песчаного (о) и мембранного (б) пламеотсекателя:
^"крышка пиро^стройства; 2 — пирозаряд; J—мембраны, 4 — патрубок; 5 — пакет; 6 —
еРнистый материал; 7 — корпус; 8— баллон; 9 — манометр
345
Для подавления взрывов известно применение порошковых составов па
основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, аммониевых солей фос
форной, серной, борной и щавелевой кислот
В настоящее время интерес исследователей привлекают комбинирован
ные огнетушащие составы, например смесь с объемной долей инертного газа
В5% и галогенуглеводорода 15%. Разработан ряд новых комбинированных
составов (например, азот + хладон 114В2 4- вода или хладон П4В2 + вода)
Создание инертной зоны практикуется для предотвращения
распространения пламени на другие аппараты, а следователь-
но, и вторичных взрывов.
Флегматизирующее устройство представляет собой автома-
тический быстродействующий огнетушитель, который срабаты
вает по сигналу индикатора взрыва. При этом освобождается
выходное отверстие и флегматизирующая смесь под давлением
вытесняющего газа вспрыскивается в защищаемый объем.
Метод определяющей флегматизации обычно применяют в со
четании с другими методами или устройствами (например, с
устройствами для принудительного сброса давления).
Блокирование взрыва отсекающими устройствами, в част
ности быстродействующими отсечными клапанами (отсекате-
лями), которые приводятся в действие от детонатора по сигна-
лу индикатора взрыва.
Отсекатели и флегматизирующие устройства устанавлива-
ют на вводных и выводных коммуникациях потенциально
взрывоопасного аппарата.
Обычно отсечными клапанами обеспечивают защиту наибо-
лее «слабых» аппаратов технологической нитки.
Время срабатывания отсекателя определяется длиной тру
бопровода от взрывоопасного аппарата до установленного
отсекателя.
Автоматическое прекращение работы технологической схе-
мы. Часто при возникновении взрыва в одном из аппаратов
для предотвращения серьезных аварийных ситуаций требуется
немедленное прекращение работы всей технологической схемы.
В этом случае специальное устройство срабатывает от индика-
тора взрыва, автоматически прекращает работу всей техноло
гической нитки или отдельной группы аппаратов.
Как правило, этот способ сочетается в различных вариан-
тах с другими активными методами взрывозащиты.
19.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ И ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОН.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ
И ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОНАХ
Современное химическое производство насыщено электродви-
гателями, различного вида электроосветительными приборами,
пускорегулирующей аппаратурой и т. д Все это электрооборУ;
дование может стать источником воспламенения окружающей
346
их пожаро- и взрывоопасной среды, так как они могут нагре-
ваться или искрить. В связи с этими обстоятельствами к кон-
струкции электрооборудования, правилам его эксплуатации,
надзору и ремонту предъявляются повышенные требования.
«Правила устройства электроустановок» ПУЭ предусматри-
вают классификацию производственных помещений и наруж-
ных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.
При этом класс взрывоопасных и пожароопасных зон опре-
деляют технологи совместно с электриками проектной или
эксплуатирующей организации, исходя из характеристики
взрывоопасности и пожароопасности окружающей среды.
К взрывоопасной зоне относится помещение или ограничен-
ное пространство в помещении или наружной установке, в ко-
тором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси
ПУЭ устанавливает: если объем взрывоопасной смеси состав-
ляет более 5% свободного объема помещения, то все помеще-
ние относится к соответствующему классу взрывоопасности.
Если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5%
свободного объема помещения, то взрывоопасной считается
зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертика-
ли от техноло! ичсского аппарата, у которого возможно выделе-
ние горючих газов или паров ЛВЖ. Помещения за пределами
взрывоопасной зоны считают невзрывоопаспыми, если нет
других факторов, создающих в нем взрывоопасность.
Согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ).
по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся
жидкостей предусмотрено три класса взрывоопасных зон по-
мещении (В-I, В la, В-16); для наружных установок — один
класс (В-1г)—с выделением из него более опасной группы
устройств с открытым сливом и наливом легковоспламеняю-
щихся жидкостей; по содержанию взрывоопасных пылей — два
класса (B-II и В-Па). Наиболее опасными являются зоны клас-
сов В-I и В-П.
Зоны класса В-1 — зоны, расположенные в помещении, в
которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком
количестве и обладающие такими свойствами, что могут обра-
зовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных
режимах работы, например при загрузке или разгрузке техно-
логических аппаратов, храпение или переливание ЛВЖ, нахо-
дящихся в открытых сосудах и т. п.
Зоны класса В-1а — зоны, расположенные в помещениях, в
которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси
горючих паров или газов или паров ЛВЖ с воздухом или дру-
гими окислителями не образуются, а возможны лишь в резуль-
тате аварий или неисправностей.
Зоны класса В-16 — те же зоны, что и в классе В-Ia, по от-
личающиеся одной из следующих особенностей:
347
1) горючие газы обладают высоким нижним концентрацион-
ным претелом воспламенения (15% и более) и резким запахом
при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005—
76 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и
холодильных абсорбционных установок);
2) помещения производств, связанных с обращением газооб-
разного водорода, в которых по условиям технологического
процесса исключается образование взрывоопасной смеси в
объеме, превышающем 5% свободного объема помещения. Это
положение не распространяется на электромашинные помеще-
ния с турбогенераторами с водородным охлаждением при усло-
вии обеспечения электромашннного помещения вытяжной
вентиляцией с естественным побуждением; эти электромашин-
ные помещения имеют нормальную среду.
К классу В-16 относятся также зоны лабораторных и дру-
гих помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в
небольших количествах, недостаточных для создания взрыво-
опасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема
помещения и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ
проводится без применения открытого пламени. Эти зоны не
относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами
и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах, или под вытяжными
зонтами. /
Зоны класса В-1г — пространства у наружных установок
технологических установок, содержащих горючие газы или
ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных
установок...);
наземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими
газами (газгольдеры);
эстакад для слива и налива ЛВЖ;
открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей
нефтяной пленкой и т. д.
К зонам класса В-1г относятся также: пространства у про-
емов за наружными ограждающими конструкциями помещений
со взрывоопасными зонами классов В-1, В-Ia и В-П (исключе-
ние составляют проемы окон с заполнением стеклоблоками),
пространства у наружных ограждающих конструкций, если
на них расположены устройства для выброса воздуха из систем
вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами
любого класса или если они находятся в пределах наружной
взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных
дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов
с горючими газами и ЛВЖ.
Зоны класса В-II. Зоны расположенные в помещениях, в
которых выделяются переходящие во взвешенное состояние
горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими
свойствами, что они способны образовывать с воздухом взры-
348
воопасные смеси при нормальных режимах работы (например,
при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).
Зоны класса В-!1а. Зоны, расположенные в помещениях, в
которых опасные состояния, свойственные зонам класса В-П
не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны
только в результате аварий или неисправностей.
Пространства внутри и вне помещений, в пределах которых
постоянно или периодически находятся горючие (сгораемые)
вещества и в котором они могут находиться при нормальном
технологическом процессе или при его нарушениях, относят к
пожароопасной зоне.
ПУЭ подразделяет пожароопасные зоны на следующие
классы.
Зоны класса П-1 — зоны, расположенные в помещениях, в
которых обращаются горючие жидкости с температурой вспыш-
ки выше 61 °C.
Зоны класса П-П — зоны, расположенные в помещениях, в
которых выделяются горючие пыли или волокна с нижним
концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к
объему воздуха.
Зоны класса П-Па— зоны, расположенные в помещениях,
в которых обращаются твердые горючие вещества.
Зоны класса П-111 расположенные вне помещения зоны, в
которых обращаются горючие жидкости с температурой
вспышки выше 61СС или твердые горючие вещества.
Во взрывоопасных зонах помещений разрешается устанав-
ливать только взрывозащищенное электрооборудование.
Электрооборудование, в котором предусмотрены конструк-
тивные меры для устранения или затруднения возможности
воспламенения окружающей взрывоопасной среды при его
эксплуатации относится к взрывозащищенному электрообору-
дованию.
При выборе электрооборудования учитывают условия ок-
ружающей среды. Поэтому «Правилами устройства электро-
установок» (ПУЭ) определены требования, которые предъявля-
ются к электроустановкам, размещенным во взрывоопасных
зонах внутри и вне помещений. Выбор и установка электрообо-
рудования (машин, аппаратов, устройств), электропроводок и
кабельных линий для взрывоопасных зон должна проводиться
в соответствии с ПУЭ на основании классификации взрыво-
опасных смесей и взрывоопасных зон. Рассмотренные далее
сведения не распространяются на подземные установки в шах-
тах и на предприятиях, взрывоопасность установок которых
является следствием применения, производства и хранения
взрывчатых веществ, а также на электрооборудование, распо-
ложенное внутри технологических аппаратов.
349
Таблица 19.1 Категории взрывоопасных смесей газов и паров
с воздухом (ГОСТ 12.1.011—78)
Категория смеси Наименование смеси БЭМЗ, мм
I Рудничный метан более 1,0
11 Промышленные газы и пары —
НА То же более 0,9
ПВ То же более 0,5 до 0,9
ПС То же до 0,5
В соответствии с ГОСТ 12 1011—78 ССБТ взрывоопасные смеси газов
и паров с воздухом подразделяются на категории в зависимости от размеров
безопасного экспериментального максимальною зазора (БЭМЗ) (см
табл. 19.1) Согласно ПУЭ B3VI3 — максимальный зазор между фланцами
оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в ок-
ружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.
В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси
газов и паров с воздухом подразделяются на шесть групп, приведенных
в табл 19.2.
Распределение взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом по кате-
гориям и группам приведено в табл. 19 3.
ГОСТ 12 2.020—76 дает следующую классификацию и мар-
кировку взрывозащищенного электрооборудования:
Взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и
наружной установки, а также рудничное взрывозащищенное,
в зависимости от уровня взрывозащиты, который определяет
степень надежности защиты окружающей взрывоопасной среды
от возможного воспламенения электрической искрой, дугой,
пламенем и нагретыми частями электрооборудования. Класси-
фикация электрооборудования приведена в табл. 19 4.
Взрывозащищенное электрооборудование для внутренней
и наружной установки может иметь следующие виды взрыво-
защиты и маркировку
d — взрывонепроницаемая оболочка;
i—искробезопасная электрическая цепь;
е — защита вида «е»;
о — масляное заполнение оболочки;
Таблица 19.2. Группы взрывоопасных смесей газов и паров
с воздухом по температуре самовоспламенения
Группа Температура самовоспламе- нения смеси, СС Группа Температура самовоспламе- нения смеси, °C
Т1 Выше 450 Т4 выше 135 до 200
Т2 Выше 300 до 450 Т5 выше 100 до 135
ТЗ Выше 200 до 300 Тб выше 85 до 100
359
р — заполнение и in продувка оболочки защитным газом под
избыточным давлением:
q — кварцевое заполнение оболочек;
$— специальный вид взрывозащиты.
Взрывозащиту обеспечивают следующие меры:
d — взрывонепроницаемая оболочка с корпусом, способным вы-
держать давление при взрыве внутри и со щелевой защи-
той, исключающей передачу взрыва наружу;
i — искробезопасную электрическую цепь выполняют так, что
электрический разряд или нагрев цепи не могут воспламе-
нить взрывоопасную среду при предписанных условиях ис-
пытания;
е — зашита вида «е» — повышенная надежность против взрыва,
в котором исключаются искрения и нагрев;
о—масляное заполнение ооолечки — оболочка заполняется
маслом или жидким негорючим диэлектриком;
р — заполнение или продувка оболочки под избыточным дав
ленчем (продувка чистым воздухом ити инертным газом)
препятствуют засасыванию воздуха из внешней взрыво-
опасной среды,
q—кварцевое заполнение оболочки — оболочка заполняется
кварцевым песком;
s — специальный вид взрывозащиты, основанный на принци-
пах, отличных от приведены^ выше, но признанных до-
статочными для обеспечения взрывозащиты.
Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от
обтасти применения подразделяется на две группы, имеющие
обозначение I и II К I группе относится рудничное взрывоза-
щищенное электрооборудование, о котором, как было сказано
выше, здесь речь не идет. II группа — взрывозащищенное
электрооборудование для внутренней и наружной установки
подразделяется на подгруппы ПЛ, ПВ и ПС Классификация
электрооборудования по подгруппам устанавливается в стан-
дартах на конкретные виды взрывозащиты.
Для взрывозащищениого электрообору дотация II группы в
зависимости от значения предельной температуры устанавли-
ваются температурные классы.
Предельная температура взрывозащищениого электрообо-
рудования (электротехнического устройства) — наибольшая
температура поверхностей взрывозащищениого электрообору-
дования, безопасная в отношении воспламенения окружающей
взрывоопасной среды.
Пре тельные температуры и температурные классы приведе-
ны в табл. 19.5.
-Маркировка взрывозащиты взрывозащищенного электрооборудования
гн/ппы 11 должна выполняться в виде цельного не разделенного на части
,ца а. Маркировку рекомендуется располагать в прямоугольнике рельефными
35)
Таб.ища 19.3. Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам
Категория
смеси
Группа
смеси
Вещества, образующие с воздухом взрывоопасную смесь
I
ПЛ
пл
•тз
пл
пв
Т4
Т5
Тб
Т1
Т2
Метан (рудничный)*
Аммиак, аллил хлоридный, ацетон, ацетонитрил, бензол,
бензотрифторид, винил хлористый, винилиден хлори-
стый, 1,2-дихлорпропам, дихлорэтан, диэтиламин, диизо-
прониловый эфир, доменный газ. изобутилен, изобутан,
изопропилбензол, кислота уксусная, ксилол, метан (про-
мышленный)**, метилацетат,— метилстирол, мстил хло
ристый, метилизоцианат, метилхлорформиат. метилцин-
конропилкетон, мстилэтилкетон, оксид углерода, про-
пан, пиридин, растворители Р-4, Р-5 и РС-1, разбави-
тель РЭ-1, сольвент нефтяной, стирол, спирт диаце-
тоновый, толуол, трифторхлорпропан, трифторпропен.
трифторэтан, трифторхлорэтилен, триэтиламин, хлор
бензол, циклопентадисн, этан, этил хлористый
Алкилбензол, амилацетат, ангидрид уксусный, ацеги.т-
ацетон, ацетил хлористый, ацетопропилхлорид. бензин
Б95/130, буган, бутилацстат, бутилпропиопат, винил-
ацетат, винилиден фтористый, диатол, диизопропил-
амин, диметиламин, диметилформамид, изопентан, изо-
прен, изопропиламин, изооктан, кислота пропионовая,
метиламин, мстилизобутилкетон. метилметакрилат, ме-
тил меркаптан. метилтрихлорсилаи, 2-метилтиофен, мс-
тилфу ран. моноизобутиламин, мстилхлорметилдихлор
силан, мезитилокенд. пентадиен-1,3, пропилами», пропи-
лен. Растворители № 646, 647, 649, РС-2, БЭФ и АЭ.
Разбавители РДВ, РКБ-2. Спирты, бутиловый нормаль
ныв, бутиловый третичный, изоамиловый, изобутиловый,
изопропиловый, метиловый, этиловый. Трифторпропил-
метилдихлорсилан. трнфторэтилен, трихлорэтилен, изо-
бутил хлористый, этиламин, этилацетат, этилбутират.
этилендиамии, этиленхлоргидрин, этилизобутират, этил-
бензол, циклогексанол, циклогексанон
Бензины А-66, А-72, А-76, «галоша», Б-70, экстракцион
ный по ТУ 38.101.303—72, экстракционный по МРТУ
12Н 20—63. Бутилметакрилат, гексан, гептан, диизо-
бутнламин, дипропиламнн, альдегид изовалериановый.
изооктилен. камфен, керосин, морфолин, нефть, эфир
петролейный, полиэфир ТГМ-3, пентан, растворитель
№ 651, скипидар, спирт амиловый, триметиламин, топ-
ливо Т-1 и ТС-1, уайт-спирит, циклогексан, цнклоге-
ксиламин, этилдихлортиофосфат, этил меркаптан
Ацетальдегид, альдегид изомасляный, альдегид масля-
ный, альдегид пропионовый, декан, тетраметилдиамино-
мстан, 1,1,3-триэтоксибутан
Коксовый газ, синильная кислота
Дивинил, 4,4-диметилдиоксаи, диметилдихлорсилан. Ди'
оксан, диэтилдихлорсилан, камфорное масло, кислот^
акриловая, метилакрилат, метилвинилдихлорсилан, вш
рил акриловой кислоты, нитроциклогексан, пропиленок_
сид, оксид 2-метилбутена-2, этиленоксид, растворите--!
АМР-3 и АКР, триметилхлорсилан, формальдегид, ФУ'
352
Продолжение
категория смеси Группа смеси Вещества, образующие с воздухом взрывоопасную смесь
ран, фурфурол, эпихлоргидрин, этилтрихлорсилан, эти- лен
ив ТЗ Акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, тетрагидро- фуран, тетраэтоксисилан, триэтоксисилан, топливо ди- зельное, формальгликоль, этилдихлорсилан, этилцелло- зольв
Т4 Дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля
Т5 —
Тб —
ПС Т1 Водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + + азот 25%
Т2 Ацетилен, метнлдихлорсилан
ТЗ Трихлорсилан
Т4 —
Т5 Сероуглерод
Тб
Примечания: * Под рудничным метаном следует понимать рудничный газ.
в котором кроме метана содержание газообразных углеводородов — гомологов метана
Сц—С3 — не более 0,1 об. доли, а водорода в пробах газов из шпуров сразу после буре
ния — не более 0.002 об. доли общего объема горючих газов.
** В промышленном метане содержание водорода может составлять до 0,15 об. доли.
Таблица 19.4. Уровни и знаки взрывозащиты электрооборудования
— Уровень взрывозащиты электрооборудования Обеспечение взрывозащиты Маркировка, знак уровня
Повышенной надежности против взрыва Взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы 2
Взрывобезопасное Взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме, так и при при- знанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуата- ции, кроме повреждений средств взрывозащиты 1
Особо взрывобезопасное Приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты 0
Таблица 19.5. Предельные
темпера1\уры и температурный класс
Температурный
класс
Предельная тем-
пература, °C
Температурный
класс
Предельная тем
пература, °C
Т1
Т2
ТЗ
450
300
200
Т4
Т5
Тб
135
100
80
23—552
353
знаками на видном месте оболочки электрооборудования или на табличке,
прикрепляемой к оболочке таким образом, чтобы была обеспечена сохран
ность ее в течение всего срока службы электрооборудования в условиях, для
которых оно предназначено.
Маркировка наносится в такой последовательности
1) знак уровня взрывозащиты — 2; 1, 0;
2) знак Ех — указывает, что оно соответствует настоящему стандарту;
3) знак вида взрывозащиты — I; е; о; р; q: s;
4) знак группы или подгруппы — II: ПЛ, ПВ; ПС.
5) знак температурного класса— Т1, Т2; ТЗ; Т4, Т5; Тб;
Пример маркировки -2Ех; ПС Тб)
Электрооборудование повышенной надежности против взрыва, соответст-
вующее I ОСТ 12.2 020—76. с искробезопасной электрической цепью втором
группы С, для смесей с предельной температурой 80 °C тли I ExsII Т4
электрооборудование взрывобезопасное, соответствует ГОСТ 12.2 020—76.
специальной взрывозащиты, для второй группы и смесей с предельной тем-
пературой 135 °C.
Порядок маркировки рудничного взрывозащищенного элект-
рооборудования и знаки маркировки даются также в ГОСТ
12.2.020—76.
Чем выше класс взрывоопасной зоны, тем более высокие
требования предъявляются к уровню взрывозащиты.
Электрооборудование выбирают с учетом класса взрывоопас-
ной зоны и свойств взрывоопасной смеси. Допустимые уровни
взрывозащиты электрооборудования следующие:
зона класса В-1 — взрывобезопасные электрические машины,
электроприборы и аппараты — взрывобезопасные и особовзры-
вобезопасные;
зона класса В-Ia. В-1г — электрические машины повышенной
надежности против взрыва, повышенной надежности для аппа-
ратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше
80° С;
без взрывозащиты для приборов и аппаратов, не искрящих
и не нагревающихся выше 80 °C;
зона класса В-16 и В-На — электрические машины без взры-
возащиты;
зона класса В-П — электрические машины взрывобезопас-
ные, электрические приборы и аппараты — взрывобезопасные,
особовзрывобезопасные.
В пожароопасных зонах любого класса могут применяться
электрические машины, продуваемые чистым воздухом с венти-
ляцией по замкнутому или разомкнутому циклу Воздух для
вентиляции электрических машин не должен содержать паров
и ныли горючих веществ Электрические машины с частями,
нормально искрящими по условиям работы, располагаются на
расстоянии нс менее 1 м от мест размещения горючих веществ
или отделяются от них несгораемым экраном.
Если в пожароопасных зонах любого класса используются
электронагревательные приборы, то нагреваемые рабочие части
354
их должны быть защищены от соприкосновения с горючими ве-
ществами, а сами приборы следует устанавливать на поверх-
ности из негорючего материала. Для защиты от теплового из-
лучения электронагревательных приборов необходимо устанав-
ливать экраны из несгораемых материалов.
19.4. ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
На предприятиях химической промышленности широко исполь-
зуют и получают в больших количествах вещества и материа-
лы, обладающие диэлектрическими свойствами.
Интенсификация технологических процессов, увеличение ско-
ростей транспортирования таких материалов приводит к обра-
зованию электрических зарядов на перерабатываемом материа-
ле и электрических газовых разрядов в технологических ап-
паратах.
Электризацией сопровождаются транспортирование углево-
дородных топлив и растворителей, перемещение сыпучих сред
в пневмотранспорте, переработка полимерных материалов, де-
формация, дробление (разбрызгивание) веществ, интенсивное
перемешивание, распыление веществ и другие процессы хими-
ческой технологии.
Образование электростатических зарядов часто вызывает
технологические трудности, приводит к порче перерабатывае-
мых материалов, создает опасные условия работы, оказывает
физиологическое воздействие на людей, представляет пожар-
ную опасность при возникновении искровых разрядов с поверх-
ности наэлектризованного материала.
Вследствие этого вопросам защиты от разрядов статическо-
го электричества необходимо уделять большое внимание.
19.4.1. Условия возникновения зарядов статического
электричества
Под статическим электричеством понимают совокупность явле-
ний, связанных с возникновением и релаксацией свободного
электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектри-
ков или на изолированных проводниках.*
Образование и накопление зарядов на перерабатываемом
материале связано с двумя условиями. Во-первых, должен про-
изойти контакт поверхностей, в результате которого образуется
Двойной электрический слой. Возникновение двойного электри-
ческого слоя объясняется переходом электронов в элементар-
ных донорно-акцепторных актах на поверхности контакта; ие-
* ГОСТ 12.1.018— 86. ССБТ. «Пожарная безопасность. Электростатиче-
ская искробезопасность. Общие требования».
23* 355
Рис 19.15. Схема электризации твердых
материалов при разделении
у — скорость разделения поверхностей /, __
ток. обусловленный омической проводиМОСТЬ^
разделяющих поверхностей; /н — ток иониза
ции в зазоре между разделяющимися номер
н остями
одинаковое сродство материала поверхностей к электрону оп-
ределяет знак заряда. Во-вторых, хотя бы одна из контактиру-
ющих поверхностей должна быть из диэлектрического материа-
ла. Заряды будут оставаться на поверхностях после их разде-
ления только в том случае, если время разрушения контакта
меньше времени релаксации зарядов. Последнее в значитель-
ной степени определяет величину зарядов на разделенных по-
верхностях
Двойной электрический слой — это пространственное распределение элек-
трических зарядов на границах соприкосновения двух фаз. Такое распреде
ление зарядов наблюдается на границе металл — металл, металл — вакуум,
металл — газ, металл — полупроводник, металл — диэлектрик, диэлектрик
диэлектрик, жидкость — твердое тело, жидкость — жидкость, жидкость — газ.
Толщина двойного электрического слоя на границе раздела двух фаз соот
ветствует диаметру иона (1010 м).
В зависимости от природы образования двойного электрического слоя
различают электролитическую, адсорбционную, контактную, пьезоэлектриче-
скую и индуктивную электризацию В реальных условиях формирование двой-
ного электрического слоя нередко обусловлено одновременным действием не-
скольких механизмов
Рассмотрим упрощенную физическую модель электризации поверхностей
контакта двух твердых тел.
При контакте двух тел из разнородных материалов на их поверхностях
вследствие внутриатомных электрических сил образуется двойной электриче-
ский слой. При механическом разделении (разрушении) поверхностей про-
исходит разделение зарядов двойного электрического слоя (рис 19 15).
Между разделенными поверхностями, несущими электрический заряд,
образуется разность потенциалов и возникает электрическое поле По мере
увеличения расстояния между поверхностями увеличивается разность потен-
циалов Дф, и при достижении порогового значения, определяемого электри
ческой прочностью газовой среды, происходит искровой разряд. Образуй’
щиеся в разряде ионы газа частично нейтрализуют электрический заряд на
разделенных поверхностях.
Кроме нейтрализации заряда в газовом разряде, в процессе разрушения
(разделения) поверхностей происходит сток заряда через омическое сопро-
тивление поверхностей контакта в точку контакта и их рекомбинация. В Ре
зультате этих процессов электрический заряд, оставшийся на разделенных
поверхностях, будет меньше заряда двойного слоя
Величина заряда (в Кл), оставшегося на поверхностях после их разде
ления, определяется выражением:
S
4=^.5 —— Дф —?рЛр,
г и
где Од.с — плотность зарядов двойного электрического слоя, определяемая
свойствами контактирующих поверхностей, Кл/м2; S — площадь поверхнО'
356
стей контакта, м2; Л<г — разность потенциалов между разноименно заряжен-
ными поверхностями, В, qv — заряд, реализованный в единичном разряде, Кл;
п — число разрядов V— скорость разделения (разрушения) поверхностей,
м/с; р — удельное электрическое сопротивление материала поверхности кон-
такта. Ом-м.
Основная величина, характеризующая способность к элект-
ризации— удельное электрическое сопротивление поверхностей
коптактируемых материалов (р). Если контактирующие поверх-
ности имеют низкое сопротивление, то при разделении заряды
с них стекают, и разделенные поверхности несут незначитель-
ный заряд. Если же сопротивление высокое или велика скорость
отрыва поверхностей, то заряды будут сохраняться.
Следовательно, основные факторы, влияющие на электриза-
цию веществ, их электрофизические параметры и скорость раз-
деления. Экспериментально установлено, что чем интенсивнее
ведется процесс (чем выше скорость отрыва), тем больший
заряд остается на поверхности
Условно принято, что при удельном электрическом сопротив-
лении материалов менее 105 Ом-м заряды не сохраняются и
материалы не электризуются
Понятие проводник и непроводник, принятые в электростатике, отлича-
ются от понятии, принятых в электротехнике. Так, в электротехнике хороши
ми проводниками считают тела, удельное сопротивление которых составляет
доли ома, а в электростатике — вещества с удельным сопротивлением or
1 до 10’ Ом м Границей между проводниками и непроводниками в электро-
статике принято считать удельное сопротивление р=104 Омм.
Ниже приведены данные об удельном электрическом сопро-
тивлении некоторых веществ (в Ом-м)
Полистирол Парафин Стекло Жидкие углеводороды Синтетические волок- 101в 101в IO11—1014 10s—1016 ЮМ—1 о14 Графит Почва Электропроводящая резина Дистиллированная 8,0—1,410е 6,0- 5.0103 2,0—2.0-106 10*
на Натуральный каучук Ю12—1013 вода Разбавленная серная 1,0 ю-2
Сухое дерево Синтетические смолы Ц)8— юн 107—1012 кислота Железо 1,0 ю-’
Натуральные и реге- 104- 10s Серебро 1.5 10s
нерированные волокна Медь Алюминий 1,55- 10 s 2,4Ы0-8
Кроме того, заряд в значительной степени зависит от элект-
рической емкости материала, на котором он возникает, относи-
тельно земли. Наибольшей емкостью по отношению к земле об-
ладают изолированные проводящие объекты, и энергия искро-
вого разряда с них на заземленную поверхность бывает вполне
Достаточной для воспламенения большинства парогазовых и
пЫлевоздушных смесей, а электрические разряды с диэлектри-
ческих поверхностей, вследствие отсутствия проводимости, обла-
дают малой энергией.
357
Проводящими объектами могут быть металлические обрези-
ненные материалы, вращающиеся части технологического обо-
рудования и, наконец, люди, работающие с наэлектризованными
материалами.
Заряжение таких объектов может происходить в основном
двумя путями: непосредственное контактирование с наэлектри-
зованными материалами и индуктивное заряжение, а также при
комбинированном — смешанном заряжении.
К чисто контактному заряжению относится электризация
при перекачивании углеводородных топлив, растворителей но
трубопроводам. Так, например, трубопроводы из прозрачного
диэлектрического материала при перекачивании жидкостей да-
же светятся.
Наряду с контактным часто происходит индуктивное заря-
жение проводящих объектов и обслуживающего персонала в
электрическом поле движущегося плоского наэлектризованного
материала.
Смешанное заряжение наблюдается тогда, когда наэлектри-
зованный материал поступает в какие-либо емкости, изолиро-
ванные от земли. Оно наиболее распространено при заливке го-
рючих жидкостей в емкости, цистерны, бочки, при подаче рези-
новых клеев, тканей, пленок в передвижные емкости, тележ-
ки и т. п.
19.4.2. Опасность разрядов статического электричества
в производственных условиях
Основная опасность, создаваемая электризацией различных ма-
териалов, состоит в возможности искрового разряда как с ди-
электрической наэлектризованной поверхности, так и с изоли-
рованного проводящего объекта.
Разряд статического электричества возникает тогда, когда
напряженность электростатического поля над поверхностью ди-
электрика или проводника, обусловленная накоплением на них
зарядов, достигает критической (пробивной) величины. Для воз-
духа эта величина составляет примерно 30 кВ/м.
Электростатическая искробезопасность объектов в соответ-
ствии с ГОСТ 12.1.018—86 должна обеспечиваться созданием
условий, предупреждающих возникновение разрядов статиче-
ского электричества, способных стать источником зажигания
объекта или окружающей и проникающей в него среды.
Воспламенение горючих смесей искровыми разрядами стати-
ческого электричества произойдет, если выделяющаяся в ра3'
ряде энергия будет больше энергии воспламеняющей горючую
смесь, или в общем случае, выше минимальной энергии зажигЭ'
ния горючей смеси.
358
Электростатическая искробезопасность объекта достигается
рри выполнении условия безопасности:
irf <к rmln,
где — максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри
объекта или с его поверхности, Дж; К—коэффициент безопасности, выбирае-
мый из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания (К<1,0);
IfnHn — минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж.
Энергия (в Дж), выделяемая в искровом разряде с заряжен-
ной проводящей поверхности:
Гр-0,5С<р2,
где С — электрическая емкость проводящего объекта относительно земли, Ф;
(f — потенциал заряженной поверхности относительно земли, В.
Электростатическая искробезопасность объектов обеспечи-
вается снижением электростатической искроопасности объекта
(снижением М7Р), а также снижением чувствительности объек-
тов, окружающей и проникающей в них среды к зажигающему
воздействию статического электричества (увеличением UZmin)-
Снижение электростатической искроопасности объектов обес-
печивается регламентированием U^p и применением средств за-
щиты от статического электричества в соответствии с ГОСТ
12.4.124—83.
Снижение чувствительности объектов, окружающей и прони-
кающей в них среды к зажигающему воздействию разрядов ста-
тического электричества обеспечивается регламентированием
параметров производственных процессов (влагосодержание и
дисперсность аэровзвесей, давление и температура среды и др.),
влияющих на U7P и флегматизацию горючих сред.
Энергию разряда с заряженной диэлектрической поверхно-
стью можно определить только экспериментально.
Минимальная энергия зажигания горючих смесей зависит от
природы веществ и также определяется экспериментально.
Ниже приведены минимальные энергии зажигания Жп1п
(в мДж) некоторых паро- и газовоздушных смесей:
Всщесз во U’ ГП1П, мДж Вещество IE' . тип мДж
Акрилонитрил 0,16 Метиловый спирт 0,14
Аммиак 0,680 Пентан 0,22
Ацетилен 0,011 Петролейныи эфир 0,18
Ацетон (при 25 °C) 0,406 Пропан 0,26
Бензин Б-70 0,15 Пропилен 0,17
Бензол 0,21 Пропиленоксид 0,14
Бутадиен 0,125 Тетрагидропиран 0,22
Бутан 0,26 Циклогексан 0,223
Бодород 0,013 Циклопропан 0,23
Бексан 0,23 Этан 0,24
Диэтиловый эфир 0,19 Этилацетат 0,48
Изооктан 0,28 Этилен 0,095
Изопентан 0,21 Этнлсноксид 0,06
Метан 0,29 Этиловый спирт 0,14
359
Ниже приведены ориентировочные значения разностей по
тенциалов (Лер, В), возникающих при электризации диэлектрц
ков в некоторых процессах:
Процессы Aif, В
Протекание химически чистого бензола по стальным трубам 3600
Обработка каучука в вакуум-смеситслях и на вальцах 15000
Обработка каучука на пластикаиионных каландрах 7000
Выпуск из баллона ацетилена, увлажненного ацетоном 9000
Выпуск диоксида углерода:
из баллона 8000
по резиновому шлангу 10000
Завихрение угольной пыли 10000
Разбрызгивание красок 5400
Движение машины с резиновыми шинами по бетонной до- 3000
рожке
Движение резиновой ленты транспортера при транспортире- до 45000
вании различных сыпучих веществ
Движение кожаного приводного ремня со скоростью 15 м/с 80000
19.4.3. Воздействие статического электричества на человека
Заряды статического электричества могут накапливаться и на
людях Электризация тела человека происходит при работе с
наэлектризованными изделиями и материалами. Человек может
подвергаться длительному процессу электризации при контак-
тировании с различного рода предметами, выполненными из
материалов с высокими диэлектрическими свойствами (полы,
непроводящая обувь, диэлектрические перчатки и т. д.).
Количество накопившегося на людях электричества может
быть вполне достаточным для искрового разряда при контакте
с заземленным предметом.
Считается, что энергия разряда с тела человека достаточна
для зажигания практически всех газо-, паровоздушных и неко-
торых пылевоздушных горючих смесей.
Физиологическое действие статического электричества на
организм человека зависит от величины освобождающейся при
разряде электрической энергии (рис. 19.16).
Действие статического электричества смертельной опасности
для человека не представляет. Искровой разряд статического
электричества человек ощущает как укол, толчок или судорогу -
При внезапном уколе может возникнуть испуг и вследствие реф'
лекторных движений человек может непроизвольно сделать дви'
жения, приводящие к падению с высоты, попаданию в опасную
зону машин и др.
Длительное воздействие статического электричества неблаго
приятно отражается на здоровье работающего, отрицательно
сказывается на его психофизическом состоянии.
360
(9.4.4. Средства защиты от статического электричества
Средства защиты от статического электричества в соответствии
с «Правилами защиты от статического электричества в произ-
водствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатываю-
щей промышленности» должны применяться во взрыве- и пожа-
роопасных помещениях и зонах открытых установок, отнесен-
ных по классификации «Правил устройства электроустановок»
(ПУЭ) к классам В 1, B-Ia, В-16. В-1г. В-П, В-Па, П-I и П-П.
В помещениях и зонах, которые пе относятся к указанным
классам, защита должна осуществляться лишь на тех участках,
где статическое электричество отрицательно влияет на техноло-
гический процесс и качество продукции.
Для предупреждения возможности возникновения опасных
искровых разрядов с поверхности оборудования, перерабаты-
ваемых веществ, а также с тела человека необходимо, с учетом
особенностей производства, обеспечивать стекание возникающих
зарядов статического электричества.
Это достигается применением средств коллективной и инди-
видуальной защиты от статического электричества согласно
ГОСТ 12.4.124—83.*
Средства коллективной защиты от статического электричест-
ва по принципу действия делятся на следующие виды: зазем-
ляющие устройства; нейтрализаторы; увлажняющие устройства;
антиэлектростатические вещества; экранирующие устройства.
Отвод зарядов заземляющими устройствами. Заземление —
наиболее простое и часто применяемое средство защиты от ста-
тического электричества.
Все металлические и электропроводные неметаллические ча-
сти технологического оборудования должны быть заземлены.
Сопротивление заземляющего устройства, предназначенного ис-
ключительно для защиты от статического электричества, не
Должно превышать 100 Ом. Как правило такие заземляющие
устройства объединяют с заземляющими устройствами для
электрооборудования.
Металлическое и электропроводное неметаллическое обору-
дование, трубопроводы, вентиляционные короба и т. п., располо-
женные в цехе, а также на наружных установках, эстакадах и
каналах, должны представлять собой на всем протяжении не-
прерывную электрическую цепь, которая присоединяется к кон-
туру заземления не менее чем в двух точках.
Нейтрализация зарядов статического электричества. При не-
возможности использования простых средств для защиты от
статического электричества рекомендуется нейтрализовать заря-
* ГОСТ 12.4.124—83. ССБТ. «Средства защиты от статического электри-
чества. Общие технические требования».
361
У/,МДЖ
Рис. 19.16. Зависимость энер-
гии электрического разря.
да И7 и физиологического
воздействия на человека от
потенциала зарядов стати-
ческого электричества при
Счсл=350 пФ
ды ионизацией воздуха
в местах их возникно-
вения или накопления.
Для получения заря-
женных частиц ионов,
оказывающих нейтра-
лизующее действие,
применяют различные
ионизаторы.
В промышленности в основном используют нейтрализаторы
следующих типов:
коронного разряда (индукционные и высоковольтные);
радиоизотопные с а- и ^-излучающими источниками;
комбинированные, объединяющие коронные и радиоизотоп-
ные нейтрализаторы в одной конструкции.
Во взрывоопасных помещениях всех классов для нейтрали-
зации зарядов статического электричества применяют радиоизо-
топные нейтрализаторы. Для ионизации воздуха используют ис-
точники а- и ^-излучения.
Наибольшее применение в радиоизотопных нейтрализаторах получили
плутоний-239, прометий-147 и тритий. Эффективная ионизирующая способ-
ность плутония-239 наблюдается на расстоянии до 40 мм от поверхности
источника излучения, а прометия-147 — до 400 мм Радиоизотопные нейтра-
лизаторы (НР-1 и HP 6) имеют длительный срок службы, малые габариты,
просты по конструкции, они представляют собой плоские или круглые кон-
тейнеры, закрепляемые на технологическом оборудовании. Контейнер снабжен
блокирующим механизмом, исключающим снятие контейнера с оборудования,
если не закрыта заслонка, экранирующая излучатель.
В случаях, когда материал (пленка, ткань, лента, лист)
электризуется настолько сильно, либо движется со столь высо-
кой скоростью, что применение радиоизотопных материалов не
обеспечивает нейтрализацию зарядов статического электричест-
ва, устанавливают комбинированные нейтрализаторы (НРИ-1,
НРИ-7), представляющие собой сочетание радиоизотопного и
индукционного (игольчатого) нейтрализаторов, либо взрывоза-
щищенных индукционных, высоковольтных (постоянного и пе-
ременного напряжения), высокочастотных нейтрализаторов.
В помещениях, не являющихся взрывоопасными, во всех слУ'
чаях, когда позволяет характер технологического процесса 11
конструкция машин, для нейтрализации зарядов статического
электричества на плоских поверхностях (пленках, лентах, тка-
362
нях, листах) применяют индукционные нейтрализаторы, как
наиболее простые и дешевые.
В случае невозможности применения индукционных нейтра-
лизаторов или их недостаточной эффективности в помещениях,
не являющихся взрывоопасными, применяют высоковольтные
нейтрализаторы и нейтрализаторы скользящего разряда.
Для нейтрализации зарядов статического электричества в
труднодоступных местах, где невозможна установка нейтрали-
заторов, применяют вдувание ионизированного воздуха. Ионизи-
ровать воздух в этом случае можно любым способом.
В случае, когда этот способ нейтрализации применяется во
взрывоопасном помещении, ионизаторы (кроме радиоизотоп-
ных) должны быть взрывозащищенными или их располагают в
соседних помещениях, не являющихся взрывоопасными. Устрой-
ства для подачи ионизированного воздуха во взрывоопасные по-
мещения должны иметь на всем своем протяжении заземлен-
ный металлический экран.
Отвод зарядов путем уменьшения удельного объемного и по-
верхностного электрического сопротивления применяется в тех
случаях, когда заземление оборудования не предотвращает на-
копления опасных количеств статического электричества.
Для уменьшения удельного поверхностного электрического
сопротивления диэлектриков повышают относительную влаж-
ность воздуха до 65—70%, если это допустимо по условиям про-
изводства. Для этой цели применяют общее или местное увлаж-
нение воздуха в помещении при постоянном контроле относи-
тельной влажности воздуха. При увлажнении на поверхности
твердых материалов образуется электропроводящая пленка
воды.
Этот метод не эффективен, когда электризующийся матери-
ал гидрофобен, или когда его температура выше температуры
окружающей среды. В этих случаях можно дополнительно при-
менять обработку полимерных материалов и химических воло-
кон растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Для уменьшения удельного объемного электрического сопро-
тивления в диэлектрические жидкости и растворы полимеров
(клеев) вводят различные растворимые в них антиэлектроста-
тические вещества, в частности, соли металлов переменной ва-
лентности высших карбоновых, нафтеновые и синтетические
Жирные кислоты.
Введение ПАВ и других антиэлектростатических веществ
возможно только в тех случаях, когда это не приводит к нару-
шению технологических требований, предъявляемых к выпус-
каемой продукции.
Защита от поверхностных разрядов внутри оборудования и
от разрядов при пробое диэлектрической стенки аппаратов и
коммуникаций такая же, как и защита от разрядов с днэлектри-
363
ческих поверхностей. Хороший эффект защиты диэлектрических
поверхностей от статического электричества дает покрытие их
электропроводящими эмалями, удельное электрическое сопро-
тивление которых 1—10 1МОм-м.
Снижение интенсивности возникновения зарядов статическо-
го электричества достигается соответствующим подбором скоро-
сти движения веществ, исключением разбрызгивания, дробления
и распыления веществ, отводом электростатического заряда,
подбором поверхностей трения, очисткой горючих газов и жид-
костей от примесей.
Безопасные скорости транспортирования жидких и пылевид-
ных веществ в зависимости от удельного объемного электриче-
ского сопротивления (pv) нормируются «Правилами защиты от
статического электричества». Так, для жидкостей срг<0,1МОм-
•м установлена допустимая скорость t»^10 м/с, при рг^=
=^1000 МОм-м — до 5 м/с, а при pv>1000 МОм-м скорость
устанавливается для каждой жидкости отдельно Наиболее
опасны по диэлектрическим и другим свойствам этиловый эфир,
сероуглерод, бензол, бензин, этиловый и метиловый спирты.
При подаче в резервуары и цистерны жидкостей сливную
трубу необходимо удлинить до дна приемного сосуда и напра-
вить струю вдоль его стенки. Жидкости должны поступать в ре-
зервуары, как правило, на отметке ниже уровня содержащегося
в них остатка жидкости. При первоначальном заполнении ре-
зервуаров жидкость подают со скоростью до 0,5—0,7 м/с.
В тех случаях, когда невозможно обеспечить стекание воз-
никающих зарядов, для предотвращения воспламенения среды
внутри аппаратов искровыми разрядами необходимо исключить
образование взрывоопасных смесей. Для этого в закрытых си-
стемах создают избыточное давление или используют инертные
газы для заполнения аппаратов, емкостей, закрытых транспорт-
ных систем и другого оборудования; для передавливания ЛВЖ,
пневмотранспорта горючих мелкодисперсных и сыпучих мате-
риалов, а также для продувки оборудования при запуске.
Во взрывоопасных производствах, где могут накапливаться
заряды статического электричества, аппараты, емкости, маши-
ны, коммуникации и др. изготавливают из материалов, имеющих
удельное объемное электрическое сопротивление не выше
105 Ом-м.
Отвод зарядов статического электричества, накапливающих-
ся на людях. Во взрывоопасных производствах для предотвра-
щения опасных искровых разрядов, которые возникают вследст-
вие накопления на теле человека зарядов статического электри-
чества при контактном или индуктивном воздействии наэлект-
ризованного материала или элементов одежды, необходимо
обеспечить стекание этих зарядов в землю.
ЗС4
К основным мерам, способствующим выполнению этого тре-
бования относятся устройство электропроводящих полов; обес-
печение работающих средствами индивидуальной защиты (спе-
циальной антиэлектростатической обувью и одеждой); зазем-
ление помостов и рабочих площадок, ручек дверей, поручней
лестниц, рукояток приборов, машин и аппаратов
Заземленные рукоятки, поручни, помосты являются только
дополнительными средствами отвода зарядов с тела человека.
Если рабочий выполняет работу в неэлектропроводной обуви,
сидя, заряды статического электричества, накапливающиеся на
его теле, отводят с помощью антиэлектростатического халата в
сочетании с электропроводной подушкой стула, либо с помо-
щью легкоснимающихся электропроводных браслетов, соединен-
ных с землей.
Для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического
электричества с тела человека во взрывоопасных помещениях
полы должны быть электропроводными, т. е. сделанными из ма-
териалов с удельным объемным сопротивлением не более
106 Ом-м.
К непроводящим покрытиям относятся асфальт, резиновый
настил из нормальной резины, линолеум, нормальные терраце-
вые плиты Проводящими покрытиями являются бетон толщиной
30 мм, специальные бетон и пенобетон, ксилолит, настил из ре-
зины с пониженным сопротивлением, специальные террацевые
плиты и другие покрытия.
При проведении работ внутри емкостей и аппаратов, где
возможно создание взрывоопасных паро-, газо- и пылевоздуш-
ных смесей, недопустимо использование комбинезонов, курток и
другой верхней одежды из электризующихся материалов.
ГЛАВА 20
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
Разрабатывая действенные методы предупреждения и ликвида-
ции пожаров и взрывов, используют общие теоретические поло-
жения о горении, а также данные, полученные при изучении по-
жаров и взрывов на производстве
При горении твердых и жидких горючих веществ различают
три стадии развития пожара:
начальная (загорание) неустойчива, температура в зоне по-
жара сравнительно низкая, высота факела пламени небольшая
и площадь очага горения не более 1—2 м2. Температура наруж-
ной среды повышается незначительно и только у самого очага
горения. На этой стадии горение может быть быстро прекраще-
365
но применением простейших средств (одного-двух огнетушите-
лей и т. и.);
вторая характеризуется тем, что выделяющееся при горении
тепло усиливает процесс разложения и испарения горючих ве-
ществ. Площадь горения и факел пламени увеличиваются и го-
рение переходит в устойчивую форму, значительно повышается
температура окружающей среды и усиливается действие лучис-
тей энергии. Для ликвидации пожара на этой стадии требуется
применение водяных или пенных струй или большого числа пер-
вичных средств тушения;
третья, характеризуется большой площадью горения (десят-
ки квадратных метров), высокой температурой, большой пло-
щадью излучающих поверхностей (десятки квадратных метров),
конвективными потоками, деформацией и обрушением конст-
рукций.
При воспламенении горючих газов горение развивается на-
столько быстро, что стадии развития пожара обычно не разли-
чаются (скорость распространения пламени не менее 1,0 м/с).
Если воспламенение произошло при выходе газа из небольших
отверстий (через пропуски в соединениях труб, горловины лю-
ков), то горение может принять устойчивую форму и дальше не
распространяться.
Таким образом, всякий пожар легче всего ликвидировать в
его начальной стадии, приняв меры к локализации очага, что-
бы предотвратить увеличение площади горения. Согласно ГОСТ
12.1.033—81 локализация пожара — это действия, направленные
на предотвращение возможности дальнейшего распространения
горения и создание условий для его успешной ликвидации имею-
щимися силами и средствами; ликвидация пожара—действия,
направленные на окончательное прекращение горения, а также
на исключение возможности его повторного возникновения. Успех
быстрой локализации и ликвидации пожара в его начальной
стадии зависит от использования соответствующих огнетуша-
щих средств, наличия средств пожарной связи и сигнализации
для вызова пожарной помощи. Кроме того каждый работающий
должен уметь пользоваться первичными средствами пожароту-
шения и приводить в действие автоматические и ручные огнету-
шащие установки.
20.1. СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
Процесс воздействия сил и средств, а также использование ме-
тодов и приемов для ликвидации пожара определяется ГОСТ
12.1.003—81 ССБТ как тушение пожара.
Тушение пожара сводится к активному (механическому, фи‘
зическому или химическому) воздействию на зону горения Д*'1Я
Рис. 20.1. Способы пожаротушения
36G
нарушения устойчивости реакции одним из принятых средств
пожаротушения.
Устойчивость горения зависит в первую очередь от темпера-
туры в зоне химической реакции, которая определяется условия-
ми теплообмена с окружающей средой. В зависимости от соот-
ношения между скоростью тепловыделений qt = dq!dt и тепло-
потерь Qt=dQldt для температуры в зоне горения tr возможны
три случая:
при qt = Qt температура tr стабилизируется, горение прини-
мает устойчивую форму до нарушения теплового равновесия;
при qt>Qt температура /, повышается, что приводит к уве-
личению скорости реакции, тепловыделений и дальнейшему бы-
строму росту температуры в зоне горения;
при qt<Qt температура tr понижается, что влечет за собой
снижение скорости реакции и тепловыделений и дальнейшее по-
нижение температуры в зоне горения.
При снижении температуры /г до температуры /Кр* процесс
горения самопроизвольно оканчивается. Эту температуру
(в °C) можно вычислить по формуле Я. Б. Зельдовича
где R — газовая постоянная; £о — энергия активации для данного вещества.
Нарушение теплового равновесия и понижение температуры
в зоне горения может быть достигнуто при пожаротушении или
увеличением скорости потерь тепла или уменьшением скорости
выделений тепла в зоне горения.
Тушение пожаров с реакцией горения теплового характера
обычно достигается увеличением потерь тепла в окружающую
среду, физическими способами пожаротушения.
Тушение пожаров, протекающих по реакции горения цепно-
го характера, легче достигается уменьшением выделений тепла
реакции горения химическим способом. На практике горение
при пожаре носит и тепловой и цепной характер, поэтому одно-
временно применяют оба способа пожаротушения.
Способы пожаротушения приведены на рис. 20.1.
Неустойчивость горения и его полная ликвидация достига-
ются применением тех или иных огнетушащих веществ, которые
взаимодействуют с зоной горения при пожаре. Пожаротушение
с использованием этих веществ основано на физико-химическом
эффекте, возникающем при их взаимодействии с зоной горения.
Поэтому для различных способов пожаротушения предусмотрен
определенный набор подобных веществ.
Для тушения пожаров широкое применение находят такие
вещества, как вода, ее пары, а также другие жидкости, газы и
твердые порошки некоторых веществ, обладающих наиболее эф-
фективным пожаротушащим действием.
368
Хранение и применение этих веществ в условиях пожара
должно быть безопасным для человека и не вызывать повреж-
дения технологического оборудования.
20.2. ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА
ГОСТ 12.1.033—81 ССБТ объединяет все вещества, применяе-
мые для тушения, под единым названием огнетушащие вещест-
ва и дает им следующее определение:
огнетушащее вещество—это вещество, обладающее физико-
химическими свойствами, позволяющими создать условия для
прекращения горения. Огнетушащие вещества могут быть в
твердом, жидком или газообразном состоянии.
Эффективность пожаротушения зависит от способа, вещест-
ва и средства пожаротушения. При этом необходимо учитывать
условия протекания процесса горения (режим горения — лами-
нарный, переходной или турбулентный, толщину горящего слоя
вещества, масштаб горения), физико-химические и химические
свойства горючих веществ, их свойства по пожаро- и взрыво-
опасности, дисперсность, а также метеорологические условия
(атмосферные осадки, ветер) и ряд других факторов.
Существенную роль играет также место очага горения. В за-
висимости от того, где происходит горение — в помещении, внут-
ри аппарата или на открытом воздухе применяются и различ-
ные вещества, средства и способы пожаротушения.
При выборе вещества для пожаротушения необходимо учи-
тывать его совместимость с горящим материалом, т. е. исклю-
чать возникновение взрыва, выделение ядовитых веществ и т. п.
Наиболее широко применяемым огнетушащим веществом яв-
ляется вода.
20.3. ВОДА КАК ОГНЕТУШАЩЕЕ ВЕЩЕСТВО
Вода по сравнению с другими огнетушащими веществами име-
ет небольшую теплоемкость и пригодна для тушения большинст-
ва горючих веществ; 1 л воды при нагревании от 0 до 100 °C по-
глощает 419 кДж тепла, а при испарении — 2260 кДж. Вода от-
личается достаточной термической стойкостью (свыше 1700°C),
превышающей стойкость многих других огнетушащих веществ.
Кроме того, вода обладает тремя свойствами огнетушения:
охлаждает зону горения или горящие вещества, разбавляет ре-
агирующие вещества в зоне горения и изолирует горючие веще-
ства от зоны горения.
Виды подачи воды иа пожаре могут быть следующими:
мощные компактные струи из лафетных стволов с насадками
диаметром 28—50 мм или компактные струи из ручных пожар-
ных стволов с насадками диаметром 13—25 мм;
24—552
36$
распыленные струи (при диаметре капель воды свыше
100 мкм);
тонкораспылепные струи (диаметр капель воды до 100 мкм),
получаемые из стационарных и переносных распылителей;
растворы, содержащие 0,2—2,0% (масс.) смачивателей для
снижения поверхностного натяжения;
водобромэтиловая эмульсия, содержащая 90% (масс.) воды
и 10% (масс.) бромистого этила, для повышения эффекта туше-
ния, достигаемого химическим торможением реакции горения.
Воду в виде компактных и распыленных струн применяют
при тушении твердых веществ и материалов органического про-
исхождения, горючих жидкостей (темные нефтепродукты).
Компактные струи.
В зависимости от напора и расхода воды радиус действия
компактной части струи изменяется от 6 до 30 м и более.
К преимуществам компактных струй воды относятся дально-
бойность, маневренность, способность сбить пламя.
Недостатком применения компактных водяных струй явля-
ется низкая эффективность охлаждения реагирующих веществ,
что обусловлено малой продолжительностью контакта с зоной
горения и электропроводностью потока воды, возможностью об-
разования смесей взрывоопасных концентраций при падении
сплошной струи воды на слои горючей пыли, опасностью меха-
нических повреждений, например КИП аппаратуры, а также
травмирования людей.
Распыленные струи. Распыление струи достигается при про-
хождении ее через насадки. Такие струи обладают более разви-
той поверхностью, поэтому при одинаковом расходе воды отво-
дят из зоны горения в единицу времени значительно больше
тепла, чем компактные. Распыленные струи рекомендуется при-
менять при тушении небольших пожаров, когда можно близко
подойти к очагу горения, для охлаждения конструкций, веществ
и материалов, находящихся в зоне интенсивного теплового воз-
действия, для защиты пожарпых-ствольщиков, пожарной тех-
ники.
Воду в виде распыленных и тонкораспыленных струй приме
няют при тушении несмешивающихся с водой горючих и легко-
воспламеняющихся жидкостей.
При попадании на поверхность горящих жидкостей капли
воды испаряются, и пузырьки пара образуют с жидкостью него-
рючую эмульсию. Так как эмульсия легче жидкости, она покры-
вает ее поверхность, изолируя горючее от зоны горения Me 1кие
капли воды охлаждают пламя, снижая его температуру; мед-
ленно погружаясь в горящую жидкость, они также охлаждают
ее и, испаряясь, снижают концентрацию горючих паров над по-
верхностью жидкости Мелкие капли воды не разбрызгивают и
не расплескивают горящие жидкости. Тонко распыленная вода
370
образует аэродисперсную систему — туман и в таком состоянии
мало или совсем неэлектропроводна, а следовательно ее можно
применять при тушении пожаров в электроустановках.
Смачиватели. Для повышения проникающей способности во-
ды снижают ее поверхностное натяжение. Для этого в воду вво-
дят смачиватели типа пенообразователей. При понижении по-
верхностного натяжения воды в два раза резко улучшается ее
огнетушащее действие, причем требуемый расход воды умень-
шается примерно в 2— 2,5 раза и одновременно сокращается
время пожаротушения.
Введение таких добавок, как алыинат натрия и натрий кар-
бометилцеллюлозы, повышает вязкость воды, снижает время
тушения и расход воды в результате уменьшения ее растекания.
Воду нельзя применять для тушения ряда органических жид-
костей, которые всплывают и продолжают гореть па поверхно-
сти воды.
При попадании воды па битум, жиры, масло, пероксид нат-
рия, петролатум происходит усиление горения в результате вы-
броса, разбрызгивания, вскипания. При взаимодействии воды с
литийорганическими соединениями, карбидами щелочных ме-
таллов и кальция, алюминия, бария, гидридами ряда металлов,
алюминием, магнием и другими металлами происходит выделе-
ние горючих газов, с алюминийоргапическими соединениями —
реакция со взрывом, с гидросульфитом натрия — происходит са-
мовозгорание.
Вода, содержащая различные природные соли, обладает по-
вышенной коррозионной способностью и значительной электро-
проводностью. Усиливают эти свойства вводимые для повыше-
ния эффективности тушения различные добавки: антифризы
(для понижения температуры замерзания) и пенообразователи.
Поэтому при тушении водой электрооборудование необходимо
обесточить.
20.4. ОГНЕТУШАЩИЕ ПЕНЫ
Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей применяют
пену — смесь газа с жидкостью.
Пены представляют собой систему, в которой дисперсной
фазой всегда является газ; пузырьки газа заключены в тонкие
оболочки — пленки из жидкости. Пузырьки газа могут образо-
вываться внутри жидкости в результате химических процессов
или механического смешения газа (воздуха) с жидкостью. Чем
меньше размеры пузырьков газа и поверхностное натяжение
пленки жидкости, тем более устойчива иена (меньшая возмож-
ность разрушения пленки).
При небольшой плотности (0,1——0,2 г/см3) пена растекается
по поверхности горящей жидкости, изолирует ее от пламени,
24* 371
и поступление паров в зону горения прекращается; одновремен-
но охлаждается поверхность жидкости.
Для тушения пожаров применяют устойчивую пену, которая
может быть получена при введении в воду небольших количеств
(3—4%) вещества, способною снизить поверхностное натяже-
ние пленки воды.
Вещества, находящиеся в коллоидном состоянии и способные
адсорбироваться в поверхностном слое раствора на границе
жидкость — газ, называются пенообразователями. К таким ве-
ществам относятся экстракты лакричного корня, сапонин, не-
каль, керосиновый и другие контакты, альбумины и др.
Огнетушащие свойства пены определяются ее стойкостью,
кратностью, дисперсностью и вязкостью
Стойкость пены — ее сопротивляемость процессу разруше-
ния, ее оценивают продолжительностью разрушения пены.
Кратность пены — отношение объема пены к объему раство-
ра, из которого она образована
Качество пены во многом определяется ее дисперсностью.
Чем выше дисперсность, тем больше стойкость пены и выше ее
огнетушащая эффективность
Огнетушащая эффективность пены характеризуется интен-
сивностью ее подачи и удельным расходом.
Широкое применение находят два вида устойчивых огнегаси-
тельных пен химическая и воздушно-механическая.
Пены с большей кратностью менее стойки. Химическая пена,
как правило, более стойка, чем воздушно-механическая.
Воздушно-механическая пена подразделяется на низкократ-
ную (кратность до 30), среднекратную (кратность 30—200),
высокократную (кратность выше 200).
Химическая пена образуется при взаимодействии карбоната
или бикарбоната с кислотой в присутствии пенообразователя.
Такую пену получают в эжекторных переносных приборах (пе-
ногенераторах) из пенопорошка и воды. Пенопорошок состоит
из сухих солей (сернокислого алюминия, бикарбоната натрия)
и лакричного экстракта или другого пепообразующего вещест-
ва. При взаимодействии с водой сернокислый алюминий (или
другие сернокислые соли), бикарбонат натрия и пенообразова-
тель растворяются и вступают в реакцию, образуя диоксид уг-
лерода.
В результате выделения большого количества диоксида уг-
лерода получается устойчивая пена. При растекании химиче-
ской пены образуется слой толщиной 7—10 см, весьма устойчи-
вый, мало разрушающийся под действием пламени; пена не
взаимодействует с нефтепродуктами и образует плотный покров,
не пропускающий паров жидкости.
Стойкость химической пены более I ч. В последнее время
наметилась тенденция к сокращению применения химической
372
Рис. 20.2. Схема подключения
пенокамеры к пожарному ав-
тонасосу:
/ — резервуар; 2 — пенокамера; 3 —
обваловка; 4 — пожарный гидрант;
5 — пожарный автомобиль; 6 — ру-
кавные линии
связано со
высокой ее
сложностью
пены, ЧТО
сравнительно
стоимостью и
организации тушения по-
жаров.
При тушении пожаров
в резервуарах с нефтепродуктами химическую или воздушно-
механическую jieny подают в очаг горения стационарными пе-
нокамерами или передвижными пепоподъемниками. Химичес-
кая пена образуется в рукавной линии, транспортирующей вод-
ный раствор пеногенераторного порошка, по мере движения по-
тока к пеносливу.
Химическая пена хорошее средство тушения горящих жид-
костей не соединяющихся и не смешивающихся с водой. Для
тушения гидрофильных жидкостей применяют химическую пе-
ну из так называемого омыленного пеногенераторного порошка.
В настоящее время химическую пену успешно заменяют воз-
душно-механической.
Воздушно-механическая пена представляет собой механиче-
скую смесь воздуха, воды и поверхностно-активного вещества,
снижающего поверхностное натяжение воды (пенообразовате-
ля). Воздушно-механическая пена может содержать около 90%
воздуха и 10% водного раствора пенообразователя или 99%
воздуха, около 1% воды и 0,04% пенообразователя.
Стойкость воздушно-механической пены меньше, чем хими-
ческой, причем стойкость уменьшается с повышением кратно-
сти пены. Для получения воздушно-механической пены требует-
ся ввести пенообразователь в воду во всасывающем трубопро-
воде насоса или в напорной линии. Обычно используют пенооб-
разователь типа ПО-1, состоящий из керосинового контакта, сто-
лярного клея и этилового спирта.
Пенокамеры воздушно-механической пены устанавливают
вблизи верхней кромки резервуара для равномерного распреде-»
ления пены по поверхности горящей жидкости. На рис. 20.2 по-
казана схема подключения стационарной пенокамеры к пожар-
ному автонасосу. Раствор пенообразователя поступает в пено-
камеру по рукавным линиям, проложенным от пожарного авто-
мобиля, который располагается на дороге вблизи обваловки и
забирает воду из пожарного гидранта. Пенообразователь из
373
цистерны пожарного автомобиля вводится в поток воды дозато-
ром, расположенным в дозаторном отделении автомобиля По-
ступающий таким образом водный раствор пенообразователя
превращается в пенокамерах в воздушно-механическую пену,
которая растекается по поверхности и тушит очаг горения, изо-
лируя жидкость от пламени.
На поверхности горящих жидкостей иена образует устойчи-
вую пленку, не разрушающуюся под действием пламени в тече-
ние .30 мин. (времени, вполне достаточном для тушения горю-
чих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах любых
диаметров).
Воздушно-механическая пена совершенно безвредна для лю-
дей, не вызывает коррозии металлов, почти пеэлектропроводна
и весьма экономична. Воздушно-механическую пену применяют
также для тушения твердых горящих веществ (дерева и др.).
Деревянные конструкции, покрытые воздушно-механической пе-
ной значительное время (до 40 мин) сопротивляются воздейст-
вию лучистой энергии и не воспламеняются. В тех же условиях
незащищенные конструкции воспламеняются через 15 мин.
Специальные дозирующие устройства с головками для полу-
чения пены применяют в спринклерных и дренчерных автомати-
ческих установках тушения пожаров воздушно-механической пе-
ной. Пенные установки широко используют на предприятиях,
где хранятся или перерабатываются горючие жидкости с темпе-
ратурой вспышки паров выше 28 °C и твердые сгораемые ма-
териалы и изделия (например, химические волокна).
20.5. НЕГОРЮЧИЕ ГАЗЫ И ИНЕРТНЫЕ РАЗБАВИТЕЛИ
Для предупреждения взрыва при скоплении в помещении го-
рючих газов или паров наиболее эффективный способ защи-
ты— создание среды, не поддерживающей горения Это дости-
гается при применении в качестве средств пожаротушения
инертных разбавителей — диоксида углерода, азота, аргона, во-
дяного пара, дымовых газов и некоторых галогенсодержаших
веществ. Инертные разбавители снижают скорость реакции, так
как часть тепла расходуется на их нагрев.
Диоксид углерода — бесцветный газ. Из 1 л жидкого диокси-
да углерода при 0~С образуется 506 л газа. Хранится СО2
в стальных баллонах. Для большинства веществ огнегаситель-
пая концентрация диоксида углерода 20—30% (об.) Однако,
применяя диоксид углерода необходимо учитывать его токсич-
ность. Вдыхание воздуха, содержащего 10% СО2 смертельно.
Поэтому система тушения с использованием диоксида углерода
должна иметь сигнализирующее устройство с тем, чтобы обес-
печить своевременною эвакуацию людей из помещения.
374
Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных
и щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов и
соединений, в молекулы которых входит кислород. Не рекомен-
дуется применять его для тушения тлеющих материалов.
Подача диоксида углерода для тушения может быть двоя-
кой: через раструбы-диффузоры и через перфорированный тру-
бопровод. В первом случае происходит переохлаждение выходя-
щего диоксида углерода и образование снежного диоксида и
эффект тушения достигается по способу охлаждения, во-вто-
ром — по способу разбавления.
Диоксид углерода применяют для тушения пожаров электро-
оборудования в складах, аккумуляторных станциях, сушильных
ьечах.
Азот — газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. Огнегаситель-
ная концентрация в воздухе принимается не менее 35% (об.).
В качестве средства тушения он используется по способу раз-
бавления.
Азот применяют главным образом при тушении веществ, го-
рящих пламенем (жидкости, газа). Он плохо тушит вещества,
способные тлеть (дерево, бумага, хлопок и др.) и пе тушит во-
локнистые материалы (хлопок, ткани и т. д.).
Разбавление воздуха азотом до содержания кислорода в
пределах 12—16% (об.) безопасно для человека. Более высо-
кое разбавление опасно для человека.
Водяной пар (технологический и отработанный) используют
для создания паровоздушных завес на открытых технологиче-
ских установках, а также для тушения пожаров в помещениях
малого объема. Огнегасительная концентрация пара составляет
около 35% (об.).
20.6. ГАЛОГЕНУГЛЕВОДОРОДНЫЕ СОСТАВЫ
Огнегасительные средства на основе галогенуглеводородов от-
носятся к ингибирующим или флегматизирующим средствам,
так как тушение происходит в результате торможения химичес-
ких реакций. Наиболее эффективное действие оказывают бром,
фтор- производные метана и этана. При этом реакционная
способность и склонность к термическому разложению зависят
от галогена, замещающего водород. Они повышаются в ряду
фтор — хлор — бром — иод.
В настоящее время существуют две основные теории инги-
бирования горения. Первая теория (радикальная) основана на
том, что из зоны реакции изымаются атомы и радикалы, ответ-
ственные за развитие процесса горения и связываются с моле-
кулами галогенуглеводородов (или с их радикалами).
Вторая теория (ионная) основана на том, что атомы брома
легко отрываются от молекулы галогенуглеводорода и, имея
37S
большее сечение захвата электронов, чем кислород, тормозят
горение, захватывая электроны, необходимые для активации
кислорода.
Наиболее широкое распространение для тушения пожаров
получили трифторбромметан (хладон 13В1), дифторхлорбром-
метан (хладон 12В1), дибромтетрафторэтан (хладон 114В2),
дибромдпфторметан (хладон 12В2). Торговые названия этих
соединений в пашей стране — хладоны (прежнее — фреоны), за
рубежом — галоны. По принятой в нашей стране номенклатуре
хладонов, номер его составляется так: первая цифра — число
атомов углерода минус единица, вторая — число атомов водоро-
да плюс единица, третья — число атомов фтора; бром харак-
теризуется буквой В и цифрой по числу атомов; число атомов
хлора определяется по свободным связям.
Галогенуглеводороды плохо растворяются в воде, но хоро-
шо смешиваются со многими жидкими органическими веще-
ствами.
Хладоны 114В2, 12В2 и бромистый этил представляют собой
тяжелые жидкости с запахом, остальные хладоны при нормаль
пых условиях — газы.
Перспективность применения хладонов объясняется рядом
их свойств. Так, хорошие диэлектрические свойства делают их
пригодными для тушения пожаров электрооборудования, нахо-
дящегося под напряжением. В результате высокой плотности
хладоны в жидком и газообразном состоянии хорошо фор
мируют струю и капли хладона легко проникают в пламя. Низ-
кая температура замерзания позволяет использовать их при
минусовых температурах, а хорошая смачиваемость — тушить
тлеющие материалы. Однако хладоны как средство тушения по-
жаров не лишены и недостатков. В основном, это вредное воз-
действие на организм человека. При этом сами хладоны слабые
наркотические яды, а особую опасность представляют продукты
их термического разложения, обладающие высокой токсично-
стью. Хладонам свойственна высокая коррозионная активность
Хладоны применяют для объемного тушения (стационарные
и полустанционарные установки), для поверхностного тушения
небольших очагов пожаров (огнетушители) и для предупрежде-
ния образования взрывоопасной среды.
Используют хладоны для защиты особо опасных цехов хи-
мических производств, сушилок, окрасочных камер, складов
с горючими жидкостями и т. д. К особенностям использования
хладонов относится не только скорость тушения, но и возмож-
ность предупреждения и подавления взрывов парогазовоздуш-
ной смеси.
Их не рекомендуется применять для тушения металлов, ряда
металлоорганических соединений, гидридов металлов, а также
материалов, содержащих в своем составе кислород.
376
20.7 ТВЕРДЫЕ ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Для ликвидации небольших загораний, не поддающихся туше-
нию водой или другими огнетушащими веществами, применяют
различные порошковые составы. Принцип тушения порошковы-
ми составами заключается либо в изоляции горящих материа-
лов от доступа к ним воздуха, либо в изоляции паров и газов
от зоны горения.
Порошковые составы обладают следующими преимущест-
вами: высокая огнетушащая эффективность, универсальность,
возможность тушения пожаров электрооборудования, находяще-
гося под напряжением, а также использования при минусовых
температурах. Порошковые составы применяют для тушения
металлов и металлоорганических соединений, пирофорных ве-
ществ, для тушения газового пламени.
Порошковые составы не лишены недостатков это слеживае-
мость и комкование. Однако получение порошков по современ-
ной технологии резко улучшило их сопротивляемость слеживае-
мости и обеспечило хорошую текучесть, что резко повысило их
применение.
Отечественная промышленность выпускает порошки следую-
щего состава: ПСБ [бикарбонат натрия, 10% талька, 1—2%
AM 1-300 (кремнийорганическая добавка)], ПС (углекислый на-
трий, 2,5% стеарата металла, 1% графита); П-1А (фосфорно-
аммопийные соли с добавками АМ-1-300), СИ-2 силикагель
(марки МСК, ШСК или КСК)—50% (масс.), хладон 114В2—
50% (масс.).
Порошки состава ПСБ и ПФ (фосфорно-аммонийпые соли,
5% талька 1—2% АМ-1-300) способны создавать огнетушащес
облако и предназначены для тушения пожаров углеводородных
горючих, древесины, электрооборудования. Порошки же типа
ПС создают на поверхности горящих материалов изолирующий
спой и предназначены для тушения металлов, металлоорганиче-
ских соединений и др.
Порошковые составы практически нетоксичны, не оказывают
коррозионного действия и их можно использовать в сочетании
с распыленной водой и пенными средствами тушения.
20.8. КОМБИНИРОВАННЫЕ СОСТАВЫ
Как показывает практика, перспективный путь повышения эф-
фективности пожаротушения — одновременное применение раз-
ных огнетушащих составов, что позволяет сочетать различные
свойства огпетушащих веществ.
К комбинированным составам относятся водогалогенуглево-
Дородные эмульсии Водогазовые пены с добавкой хладона
13В1. Во ВНИИПО разработаны комбинированные азотно-хла-
377
доповые и углекислотно-хладоновые составы для объемного ту-
шения Широкое применение находят комбинированные порош
ки типа СИ для тушения органических жидкостей, в том числе
пирофорных, гидридов металлов, некоторых кремнийорганиче-
скнх соединений. Комбинированный азотно-углекислотный со
став для тушения щелочных металлов в помещениях, водные
растворы двууглекислой соды, углекислой соды, поташа, хлори-
стого аммония, поваренной соли, глауберовой соли, аммиачно-
фосфорных солей, сернокислой меди, а также четыреххлористый
углерод, бромэтил и другие соединения галогенов. Огнегаситель
ное действие комбинированных водных растворов солей отли-
чается от огпегасительного действия воды тем, что соли, выпа-
дая из растворов, образуют на поверхности горящего вещества
изолирующие пленки, на которых затрачивается какая-то часть
тепла пожара. При разложении солей выделяются инертные
огнегасительные газы.
Огнетушащие вещества выбирают в каждом конкретном слу-
чае с учетом условий протекания процесса горения, пожарной
опасности и физико-химических свойств производимых, храни-
мых и применяемых веществ и материалов.
Наиболее целесообразные средства тушения в зависимость
от характера горючих веществ и материалов приведены
в табл. 20.1.
20.9. ПЕРВИЧНЫЕ СРЕДСТВА ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
К первичным средствам пожаротушения относятся внутренние
пожарные краны, различного типа огнетушители, песок, вой
лок, кошма, асбестовое полотно. Применяются первичные сред
ства пожаротушения для тушения небольших очагов пожара.
В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004—85 ССБI
«Пожарная безопасность. Общие требования» все производст
венные помещения и склады должны быть обеспечены первич-
ными средствами пожаротушения.
Внутренний пожарный кран — элемент внутреннего пожарно-
го водопровода. Он должен быть расположен на высоте 1,35 м
от пола на лестничных клетках у входов, в коридорах. Пожар-
ный кран снабжается рукавом диаметром 50 мм, длиной 10 или
20 м. В каждом защищаемом помещении должно быть не ме-
нее двух пожарных кранов. Расход воды на работу внутренних
пожарных кранов принимается, исходя из условия подачи воды
на одну или две струи. Производительность каждой струи долж-
на быть не менее 2,5 л/с.
Огнетушители по виду используемых средств тушения под-
разделяются на три группы: пенные, газовые и порошковые-
Из огнетушителя огнетушащее вещество может подаваться под
давлением газов, образующихся в результате химической реак*
378
Габлица 20 1. Рекомендуемые средства тушения
Горючие вещества и материалы
Средства тушения
Нефтепродукты с температурой
вспышки до 28 °C (бензин, неполяр-
ные растворители и т. п.).
Нефтепродукты с температурой
вспышки выше 28 °C (керосин, ди-
зельное топливо, мазут, масла, лаки
и т. п.)
Водорастворимые производные угле-
водородов (спирты, ацетон, эфир
и т. д.)
Твердые углеродсодержащие мате-
риалы и целлюлозы (древесина, бу-
мага, каучуки, пластмассы, хлопок
и т. п )
Пыли органических материалов
(пластмасс, красителей и т. п.)
Кремнийорганичсские соединения
(мономеры, полимеры, лаки)
Углеводородные газы (метан, пропан
и т. п )
Сжиженные углеводородные газы
Водород
Металлы (щелочные и щелочнозе-
мельные)
Алюминийорганические соединения
Литийорганические соединения
1. При крупных проливах — пена, по-
рошок ПСБ
2. В помещениях — объемное туше-
ние, пена
3. Небольшие очаги — ПСБ, СО2
1. При крупных проливах —пена, по-
рошок ПСБ, распыленная вода
2. В помещениях — объемное туше-
ние, пена, распыленная вода
3. Небольшие очаги — ПСБ, СО2.
вода
1. При крупных проливах — распы-
ленная вода, пена, порошок ПСБ
2. В помещениях — объемное туше-
ние, пена, распыленная вода
3. Малые очаги — ПСБ, СО2, вода
Вода со смачивателями, пена, поро-
шок ПСБ
Распыленная вода со смачивателем
1 Распыленная вода, порошок ПСБ
и СИ-2
2 . В помещениях — объемное туше-
ние, распыленная вода, порошки
Объемное тушение, охлаждение во-
дой
Объемное тушение, порошок ПСБ,
охлаждение водой
Объемное тушение комбинированным
составом, охлаждение
Порошок ПГС, объемное тушение
комбинированным составом (N2+
+ СО2)
Порошок СИ-2, разбавленные раство-
ры — распыленной водой
Порошок СИ-2, СО2
Нии (химические пенные); под давлением заряда или рабочего
газа, находящегося над огнетушащим веществом (углекислот-
ные, аэрозольные, воздушно-пенные); под давлением рабочего
газа, находящегося в отдельном баллоне (воздушно-пенные,
аэрозольные); свободным истечением огнетушащего вещества
(порошковые, типа ОП-1).
379-
Малолитражные огнетушители имеют объем до 5 л, промыш-
ленные ручные — до 10 л, передвижные и стационарные — бо-
лее 10 л.
Пенные огнетушители по конструкции подразделяют на хи-
мические, воздушно-пеппые и жидкостные для подачи воздуш-
но-механической пены.
Среди химических пенных огнетушителей наи
большее применение имеют ОХП-Ю, ОП-14, ОП-9ММ Их при-
меняют для тушения пожаров твердых горючих материалов,
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.
Химический пенный огнетушитель ОХП-Ю представляет со-
бой стальной баллон с горловиной, закрытой чугунной крышкой
с запорным устройствОхМ (рис. 20.3). Запорное устройство имеет
резиновый клапан, пружину и рукоятку. С целью защиты от
коррозии внутренняя поверхность огнетушителя покрыта эпок-
сидной смолой. Кислотная часть заряда находится в полиэтиле-
новом стакане, расположенном в корпусе огнетушителя. Для
приведения огнетушителя в действие рукоятку поднимают вверх
и поворачивают огнетушитель крышкой вниз. При этом клапан
кислотного стакана открывается, кислота вытекает из стакана,
смешивается со щелочью, и образуется пена. Давление в корпу-
се огнетушителя резко повышается и пена выбрасывается
наружу.
В о з д у ш и о-п е н и ы е огнетушители. Промышленность
выпускает ручные (ОВП-5 и ОВП-Ю) и стационарные
(ОВПС-250А, ОВПУ-250) огнетушители.
Ручной ОВП (огнетушитель воздушно-пенный) применяют
для тушения загораний различных веществ и материалов, за
исключением щелочных металлов и веществ, горение которых
происходит без доступа воздуха, а также электроустановок, на-
ходящихся под напряжением. Для тушения в начальной стадии
небольших очагов пожара ЛВЖ и горючих жидкостей исполь-
зуют стационарные воздушно-пенные огнетушители.
Ручной огнетушитель ОВП 10 (рис. 20.4) состоит из сталь-
ного корпуса, крышки, баллона для выталкивающего газа (СОз)
и сифонной трубки с насадком для создания воздушно-механи-
ческой пены, рукоятки и мембраны для предотвращения испа
рения жидкости из корпуса.
Для приведения огнетушителя в действие с помощью пуско-
вого рычага прокалывают мембрану баллона; выходящий
него диоксид углерода создает в огнетушителе давление, под
действием которого по сифонной трубке раствор поступает в
распылитель и затем в раструб с сеткой, раствор перемешивает-
ся с воздухом и образуется воздушно-механическая пена. В ка-
честве заряда применяют 6%-ный раствор пенообразователя
ПО-1. Продолжительность действия огнетушителя ОВП-10 53 с.
380
Рис. 20.3. Ручной химический пенный огнетушитель ОХП 10
Рис. 20.4. Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10:
/ — корпус; 2— сифонная «рубка; 3 — баллон; 4 — рукоятка; 5 — распылитель: 6 —рас
труб с сеткой
На химических предприятиях, где в производстве использует-
ся сжатый воздух, широкое распространение находят стацио-
нарные воздушно-пенные огнетушители. В резервуаре такого
огнетушителя постоянно находится водный раствор пенообразо-
вателя. При возникновении пожара к огнетушителю присоеди-
няют рукав с гладким патрубком на конце и открывают вентиль
на подключенном трубопроводе сжатого воздуха. При барбота-
же воздуха через раствор образуется воздушно-механическая
пена, которая по рукаву подается к очагу загорания. Продолжи-
тельность действия огнетушителя ОВПС-250 3—4 мин; длина
струи — 13—15 м.
Газовые огнетушители подразделяются на углекислотные
(диоксид углерода в виде газа или снега), аэрозольные и угле-
Кислотно-бромэтиловые.
В углекислотных огнетушителях диоксид углерода в виде
снега получается при быстром испарении жидкого диоксида уг-
лерода. Этот способ используют при локальном тушении заго-
раний и для уменьшения содержания кислорода в зоне горения.
381
Рис. 20.5. Углекислотные огнетушители:
Я —ОУ-2; б — ОУ-5; в — ОУ-8; г — ОУБ-3; д — УП-1М; е — УП-2М
Углекислотные огнетушители (рис. 20.5) выпускаются ручны-
ми, стационарными и передвижными.
Ручные углекислотные <
ОУ-5, ОУ-8 (при обозначении марки огнетушителя принято.
О — огнетушитель, У — углекислотный, 2,5,8 — емкость баллонов
в литрах), применяются для тушения загораний в помещениях
382
ОУ-2,
с электрооборудованием, а также там, где вода может вызвать
порчу имущества
Для тушения пожаров ручными огнетушителями открывают
вентиль, и раструб огнетушителя направляют на горящий объ-
ект
Передвижные углекислотные огнетушители
УП-1М и УП-2М применяются при тушении легковоспламеняю-
щихся и горючих жидкостей, разлитых на площади до 5 м2,
электроустановок небольших размеров, находящихся под на-
пряжением, а также загораний в помещениях, в которых при-
менение воды нежелательно (например, машинно-вычислитель-
ные центры). При работе огнетушителя УП-2М емкостью 40 л,
диоксид углерода подается в виде струи длиной 3—3,5 м, время
работы огнетушителя 2 мин.
Для тушения загораний в помещениях объемом более 75 м3,
горючих жидкостей, горящих на поверхности площадью 25 м2,
а также крупного электрооборудования, находящегося под на-
пряжением, применяют установки углекислотного пожаротуше-
ния УП 400 на автомобильном прицепе.
Для тушения загораний легковоспламеняющихся жидкостей,
твердых веществ, электроустановок, находящихся под напряже-
нием и других материалов (кроме щелочных металлов и кисло-
родсодержащих веществ) применяют аэрозольные и углекис-
лотно-бромэтиловыс огнетушители.
Зарядами огнетушителей служат составы на основе галоген-
углеводородов (бромистый этил, тетрафтордибромэтан) и др.
Аэрозольные огнетушители ОА-1, ОА-3 в рабочий момент
должны находиться в вертикальном положении При срабатыва-
нии огнетушителя открывается доступ газа из баллона в кор-
пус огнетушителя. Давление в корпусе возрастает и бромистый
этил через сифонную трубу поступает в выходное сопло, в ко-
тором жидкая фаза заряда превращается в газожидкостную
аэрозольную струю.
В углекислотно-бромэтиловых огнетушителях ОУБ-3 и
ОУБ-7 в качестве заряда применяется бромистый этил 97% и
Жидкий диоксид углерода 3%, давление создается с помощью
сжатого воздуха.
Порошковые огнетушители используют для тушения загора-
ний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочно-
земельных металлов, электроустановок, находящихся под на-
пряжением.
Порошковые огнетушители выпускаются переносными
(ОП-1, ОПС-6 и ОПС 10) передвижными (ОППС-ЮО, СИ-120).
Порошковый заряд может либо высыпаться при опрокиды-
вании корпуса огнетушителя (ОП-1). либо выдуваться сжатым
газом (азотом или воздухом), (ОПС-6, ОПС-Ю, ОППС-ЮО,
сИ-120). Огнетушитель ОПС-10 с успехом применяют для ту-
383
Рис 20 6. Огнетушитель порошко-
вый СИ-120:
1 — гележка 2— баллон с азотом, ,?_
вентиль; 4 — сосуд с порошком; 5
крап б — гибкий рукав 7 — удлинигеть
с насадком
тения пожара щелочных металлов. Продолжительность работы
30—80 с.
Принципиальная схема передвижного порошкового огнету-
шителя СИ-120 приведена на рис. 20.6. Он предназначен для
тушения загораний металлоорганических соединений, пирофор-
ных веществ и нефтепродуктов.
В комплект огнетушителя СИ-120 входят два резервуара,
один — с огнетушащим порошком, другой заполнен сжатым
воздухом. В качестве огнетушащего порошка применяется со-
став СИ-2 — силикагель, насыщенный фреоном. Резервуары
соединены между собой редуктором. Резервуар с порошком
имеет предохранительный клапан и манометр. Оба резервуара
укреплены на раме передвижной тележки. Продолжительность
действия 74 с.
Огнетушитель ОППС-100 применяют для тушения очага го-
рения до 3 м2 и при воспламенении до 30 кг щелочных метал-
лов. Продолжительность работы огнетушителя от одного балло-
на 80—120 с.
20.10. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ СИСТЕМЫ
ПОЖАРОТУШЕНИЯ
К стационарным системам пожаротушения относятся установки,
в которых все элементы смонтированы и находятся постоянно
в готовности к действию. Стационарными установками оснаща-
ют здания, сооружения, технологические линии, группы или от-
дельное технологическое оборудование.
Стационарные установки пожаротушения имеют, как прави-
ло, автоматическое местное или дистанционное включение и
одновременно выполняют функции автоматической пожарной
сигнализации.
Наибольшее распространение в настоящее время получили
стационарные водные спринклерные и дренчерные установки.
Установка (рис. 20.7) состоит из сети трубопроводов и ороси-
телей для подачи воды к очагу загорания — спринклерных го-
ловок (рис. 20.8).
384
рис 20.7. Принципиальная схема
автоматической установки водяно-
ного тушения пожаров:
/ — закрытый ороситель; 2 — действую
щий ороситель 3 — автонасос; 4 — по-
жарный гидрант, 5 — водопроводная
сеть; 6 — водонапорная башня-, 7 — кон-
трольно-сигнальное устройство; 8 — во-
допитатель; 9 — водоисточник
Выходное отверстие для
воды у спринклерной го-
ловки закрыто легкоплав-
ким замком, который раз-
рушается при повышении температуры, вода, ударяясь о деф-
лектор, разбрызгивается и орошает определенную площадь горе-
ния. В зависимости от группы помещений по степени развития
пожара СНиП 2.04.09—84 «Пожарная автоматика зданий и со-
оружений» нормирует интенсивность орошения водой очага го-
рения в пределах от 0,12 л/(с-м2) до 0,3 л/(с-м2), а площадь,
защищаемую одним спринклером оросителем, от 9 до 12 м2 в за-
висимости от группы защиты.
Один из недостатков спринклерной системы — инерцион-
ность. Замки разрушаются через 2—3 мин с момента повыше-
ния температуры, кроме того, вскрываются лишь те замки, кото-
рые оказались в зоне повышенных температур, в то время как
иногда эффективнее подавать воду сразу на всю площадь за-
щиты.
Этих недостатков лишена автоматическая дренчерная уста-
новка пожаротушения. Дренчеры, т. е. спринклерные головки
без легкоплавких замков, устанавливаются на трубопроводах,
монтируемых под перекрытиями. В обычное время трубопрово-
ды не заполнены огнегасительным веществом. Установка вклю-
чается либо вручную, либо автоматически от сигнала датчика,
установленного в зоне пожарозащиты.
Спринклерные и дренчерные системы могут заполняться нс
только водой, но и водными растворами, а также жидкими и
газообразными огнегасителями. В этом случае спринклерные
Толовки заменяются оросителями другого вида, например для
Подачи раствора пенообразователя и получения пены применя-
ют оросители ОПД (пенный дренчерный), ОПДР (ороситель
пенный дренчерный розеточный) и др.
Установки газового пожаротушения — подразделяются на
Установки общего объемного пожаротушения и локального
Пожаротушения по объему, локального пожаротушения по пло-
щади.
В установках общего объемного пожаротушения применяют
бедующие огнетушащие вещества: диоксид углерода, хладон
114В2, хладон 13В1, комбинированный углекислотно-хладоно-
25—552 385
вый состав (85% диоксида углерода, 15% хладона 114В2),
азот, аргон. Огнетушащее вещество подается в защищаемое
помещение с помощью насадков.
При пожаре в помещении автоматически срабатывает по-
жарный извещатель, от импульса которого включаются
пусковое устройство и сигнал пожарной тревоги. Одновремен-
но с помощью распределительного устройства включается
подача газового состава из баллонов по коллектору через
трубопровод к насадкам, через которые огнетушащее вещество
попадает в помещение, в котором зафиксирован очаг пожара
При использовании газового пожаротушения предупреди-
тельная сигнализация (световая или звуковая) должны опове-
щать работающих о подаче газа, так чтобы все могли покинуть
помещение во избежание отравления.
В самом помещении должна быть предусмотрена вытяжная
вентиляция для удаления воздуха. При использовании хладонов
кратность воздухообмена должна быть равна трем, а при ис-
пользовании других средств газового пожаротушения — шести.
Баллоны с газом, запорно-пусковая арматура и контролыю-
регулирующие устройства монтируются в специально отведен-
ном для этой цели помещении.
Установки локального пожаротушения по объему применяют
для тушения пожара отдельных агрегатов или оборудования
в тех случаях, когда применение установок общего объемного
пожаротушения технически невозможно или экономически неце-
лесообразно. При локальном пожаротушении по объему следует
использовать диоксид углерода и хладон 114В2. Нормативная
Рис 20 8 Оросители водяные:
а — спринклер ОВС- б— дренчер ОВД; 1 — насадок, 2 — рычаг; 3 — легкоплавкий
мент; 4 — дуга; 5- розетка; 6— клапан
386
кассовая огнетушащая концентрация при локальном тушении
по объему 6 кг/м3 для СО2 и 3,5 кг/м3 для хладона 114В2 Время
рушения не должно превышать 30 с.
Установки локального тушения по площади следует приме-
нять для тушения отдельных очагов пожара с помощью шланга
йЛи раструба в помещениях такого объема, где создавшаяся
концентрация не будет опасна для здоровья людей. В качестве
огнетушащего вещества в этом случае следует использовать
диоксид углерода.
20.11. ПОЖАРНАЯ СВЯЗЬ И СИГНАЛИЗАЦИЯ
НА ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
С целью своевременного оповещения о возникновении пожара,
включении систем пожаротушения, а также вызова пожарных
команд, действует система пожарной связи и оповещения. В за-
висимости от назначения различают охранно-пожарную сигна-
лизацию для оповещения пожарной охраны предприятия или
города; диспетчерскую связь, которая обеспечивает управление
и взаимодействие пожарных частей с такими городскими служ-
бами, как скорая помощь, милиция, снабжение электроэнергией
и др.; и оперативную радиосвязь, которая непосредственно ру-
ководит пожарными отделениями и расчетами при тушении по-
жара.
В соответствии со СНиП 2.04.09—84 «Пожарная автоматика
зданий и сооружений» в зависимости от степени опасности раз-
вития пожара 7 групп помещений (производств и технологиче-
ских процессов) снабжаются автоматическими установками по-
жаротушения, которые должны выполнять одновременно и
Функции автоматической пожарной сигнализации.
Один из видов пожарной связи — телефонная связь. На каж-
дом телефонном аппарате укрепляется табличка с указанием
номеров телефонов для вызова пожарной охраны.
Наряду с этим производственные помещения снабжаются
пожарной сигнализацией, которая может быть электрической и
автоматической.
Электрическая пожарная сигнализация в зависимости от
схемы подключения извещателей со станцией может быть луче-
вой и шлейфовой (кольцевой).
При устройстве лучевой системы каждый извещатель соеди-
нен с приемной станцией двумя проводами, образующими как
бы отдельный луч. При этом на каждом луче параллельно уста-
навливается 3—4 извещателя. При срабатывании любого из них
На приемной станции будет известен помер луча, но не место
Остановки извещателя.
Шлейфовая (кольцевая) система обычно при установке руч-
Ных извещателей предусматривает включение примерно 50 из-
25» 387
вещателей последовательно на одну линию (шлейф). Каждый
извещатель, имея определенный код, подавая сигнал на стан-
цию, одновременно дает информацию о месте своего нахожде-
ния.
Автоматические извещатели, т. е. датчики, сигнализирующие
о пожаре, подразделяются на тепловые, дымовые, .световые и
комбинированные.
Тепловые извещатели срабатывают при повышении темпе-
ратуры до заданного предела. Их рекомендуется устанавливать
в закрытых помещениях.
Дымовые извещатели применяют в том случае, когда при
горении веществ, обращающихся в производстве выделяется
большое количество дыма и продуктов сгорания.
Световые извещатели применяют в том случае, когда при
горении появляется видимое пламя.
Комбинированные извещатели применяют в установках по-
вышенной надежности, когда одновременно проявляется не-
сколько факторов.
Число автоматических пожарных извещателей определяется
необходимостью обнаружения загораний по всей контролируе-
мой площади помещения, а для световых извещателей — и обо-
рудования. Дымовые и тепловые пожарные извещатели уста-
навливают на потолке, допускается их установка па стенах,
балках, колоннах, подвеска на троссах под покрытиями зданий,
а световые устанавливают также на оборудовании. Каждую
точку защищаемой поверхности необходимо контролировать не
менее чем двумя автоматическими пожарными извещателями.
Для подачи сигнала о пожаре в установках пожарной сиг-
нализации можно устанавливать ручные пожарные извещатели.
Для приведения в действие ручной электрической пожарной сиг-
нализации необходимо разбить стекло и нажать на кнопку по-
жарного извещателя.
Ручные пожарные извещатели устанавливаются как вне зда-
ний па стенах, конструкциях (па высоте 1,5 м от уровня пола
или земли), на расстоянии 150 м один от другого, так и внутри
помещения — в коридорах, проходах, на лестничных клетках,
при необходимости в отдельных помещениях. Расстояние меж-
ду извещателями должно быть не более 50 м.
Их устанавливают по одному на всех лестничных плошаД'
ках каждого этажа. Места установки ручных пожарных извеща-
телей должны освещаться искусственным освещением. Извешя-
тели следует включать в самостоятельный шлейф пожарной сиг-
нализации или совместно с автоматическими пожарными изве'
щателями. К месту срабатывания извещателя немедленно выез-
жает пожарное подразделение.
раздел V
ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИИ И СООРУЖЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
ГЛАВА 21
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
S
Основное направление в проектировании — принятие таких ре-
шений, которые при меньших материальных и трудовых ресур-
сах дают больший прирост производственных мощностей и уве-
личение объема производимой продукции.
Более широко применяются такие прогрессивные проектные
решения, как блокировка зданий и сооружений различного наз-
начения; применение универсальных и других типов зданий
(павильонных, с этажами в межферменном пространстве и др.);
размещение технологического оборудования на открытых пло-
щадках; использование эффективных строительных конструкций
и материалов для снижения материалоемкости сооружений
и т. д.
XXVII съезд КПСС определил важнейшие направления ка-
чественного преобразования производительных сил и социаль-
ного развития общества, пути интенсификации экономики
страны.
Действенным инструментом реализации намеченной страте-
гии партии является активная инвестиционная политика, кото-
рая в области капитального строительства направлена на тех-
ническое перевооружение и реконструкцию действующих пред-
приятий.
Для реализации инвестиционной программы двенадцатой пя-
тилетки весьма важно добиться кардинального улучшения
проектирования в строительстве. От реорганизации проектного
Дела во многом зависит уровень производства, повышение эф-
фективности капитальных вложений.
21.1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проектирование промышленных предприятий — процесс слож-
ный и творческий. В нем принимают участие технологи, архи-
текторы, конструкторы, механики, энергетики, экономисты и ряд
Других специалистов, задача которых — не только обеспечить
389»
нормальное протекание технологического процесса будущего про-
изводства, но и предусмотреть в проекте создание благоприят-
ных санитарно-гигиенических и безопасных условий труда ра-
ботающих.
Эти вопросы в значительной мере решаются на стадии раз-
работки проекта, неразрывны и подразумевают следующее:
надлежащее размещение зданий, сооружений и путей внут-
ризаводского транспорта на территории промышленного пред-
приятия;
рациональное размещение технологического, механического
и подъемно транспортного оборудования;
рациональную организацию рабочих мест;
создание нормального температурно-влажностного режима
в помещениях;
обеспечение требуемой освещенности рабочих мест;
локализацию производственных вредностей в местах образо-
вания и удаление их из помещений;
снижение на рабочих местах производственного шума и виб-
рации от технологического оборудования;
изоляцию помещений с наиболее вредными, шумными и
опасными по взрыву и пожару производствами;
устройство специально оборудованных бытовых помещений
для работающих;
благоустройство и озеленение территории предприятия.
21.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОГО ДЕЛА
Проектные работы выполняют проектные организации. При
этом различают две основные формы их специализации: отрас-
левую и технологическую При отраслевой форме проектные
организации специализируются на разработке проектов отдель-
ных отраслей народного хозяйства — энергетики, транспорта
и т. д. При технологической — на разработке отдельных частей
проектов (архитектурно-строительной, технологической, энерге-
тической и т д.). На практике зачастую проектные организации
сочетают специализацию технологическую с отраслевой
Для ускоренного внедрения в производство новейших дости-
жений науки и техники некоторые проектные организации вы-
полняют одновременно и научно-исследовательскую работу, об-
разуя так называемые НИИПроекты.
Из числа наиболее крупных и квалифицированных проект-
ных организаций выделены головные проектные организаций
задачей которых является проведение единой технологическом
политики в проектировании объектов отдельных отраслей на
родного хозяйства, повышение технического уровня производств
и оказание технической помощи проектным организациям роД'
ственного профиля.
390
Различают также зональные и территориальные проектные
организации, на которые возложена разработка для определен-
ных экономических районов страны схем размещения проекти-
руемых промышленных предприятий, схем генеральных планов
промышленных узлов, проектов планировки и застройки горо-
дов и населенных мест и согласование заданий на проектирова-
ние.
Независимо от специализации и ведомственной подчиненно-
сти проектные организации должны обеспечивать при проекти-
ровании -реализацию достижений науки, техники и передового
отечественного и зарубежного опыта; высокий технико-экономи-
ческий уровень проектируемых объектов; улучшение условий
труда и быта работающих с учетом последних достижений про-
мышленной эстетики; широкое применение типовых проектных
решений; рациональное использование земель; охрану окру-
жающей природной среды; сейсмостойкость, взрыво- и пожаро-
безопасность объектов; соответствующий уровень автоматиза-
ции управления предприятием (АСУП) и технологическими
процессами (АСУТП) и др.
При разработке проектно-сметной документации проектные
организации руководствуются законами СССР, указаниями Пре-
зидиума Верховного Совета СССР, решениями Правительства
СССР, а также нормативными актами по проектированию и
строительству, в том числе: государственными стандартами по
проектированию и строительству; государственными стандар-
тами по безопасности труда; нормами технологического и строи-
тельного проектирования; каталогами оборудования, приборов
и т. д.; общесоюзными, территориальными и ведомственными
каталогами строительных конструкций и изделий.
Проектные организации несут ответственность за качество,
технико-экономический уровень проекта в целом и единство из-
ложения и оформления материалов всех разделов проекта.
21.3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА. ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Перед началом строительства разрабатывают проект будущего
здания или сооружения.
Проект — это комплекс изыскательских, расчетно-конструк-
торских, сметных и других работ, обеспечивающих наиболее це-
лесообразное объемно-планировочное и конструктивное решение
здания или сооружения.
Проект разрабатывается на основе задания на проектирова-
ние, которое составляет заказчик с участием генерального про-
ектировщика на основании утвержденных технико-экономиче-
ского обоснования (ТЭО) или технико-экономических расчетов
391
(ТЭР) и требований Положения об оценке качества проектно-
сметной документации для строительства.
Заказчиком проекта является дирекция строящегося или
действующего предприятия или другая организация, уполномо-
ченная органом, ведающим данной отраслью хозяйства.
Задание на проектирование должно содержать исходные,
данные и необходимые указания, направляющие работу проек-
тировщиков, в частности:
наименование и место расположения проектируемого пред-
приятия, здания или сооружения;
основание для проектирования;
сроки начала и окончания строительства;
стадийность проектирования;
информацию о разработке решений в нескольких вариантах
и на конкурсной основе;
сведения о генеральном проектировщике и генеральной под-
рядной строительной организации;
основные технико-экономические показатели;
требования к проектированию объектов жилищно-граждан-
ского назначения;
требования к внедрению новой техники и передового опыта,
показатели эффективности капитальных вложений, снижения
материалоемкости и трудоемкости строительства, роста произ-
водительности труда;
требования к выполнению научно-исследовательских и опыт-
но-экспериментальных работ при проектировании (строитель-
стве) и др.
Задание на проектирование утверждает инстанция, утвер-
дившая ТЭО (ТЭР).
Вместе с утвержденным заданием на проектирование заказ-
чик выдает проектной организации ряд других сведений и ма-
териалов, необходимых для проектирования, в частности: ут-
вержденный акт о выборе площадки для строительства, архи-
тектурно-планировочное задание, сведения о местах располо-
жения сырья и его полузаводских испытаниях, номенклатуре
продукции, об импортном оборудовании, данные организаций
государственного надзора о состоянии водоемов, атмосферного
воздуха, почвы и т. д.
Решения о проектировании и строительстве предприятий,
зданий и сооружений принимают, исходя из схем развития и
размещения соответствующих отраслей народного хозяйства и
производительных сил по экономическим районам и союзным
республикам.
Экономическую целесообразность и хозяйственную необходи-
мость проектирования и строительства определяют па основе
технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-эконо-
мических расчетов (ТЭР).
392
На экономику проектирования и строительства оказывает
влияние ряд факторов, начиная от выбора площадки для строи-
тельства и кончая объемно-планировочными и конструктивными
решениями зданий и сооружений. Важная роль принадлежит
технологическому процессу. Так, рациональное размещение тех-
нологического оборудования дает возможность уменьшить пло-
щади и рбъемы зданий, снизив тем самым удельные капиталь-
ные вложения на строительство и эксплуатационные расходы на
единицу выпускаемой продукции.
Все решения оцениваются путем анализа технико-экономи-
ческих показателей рассматриваемых решений и сравнения
с наиболее экономичными решениями в данной отрасли про-
мышленности.
Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы между
собой по назначению, мощности производств, номенклатуре про-
дукции, характеру оборудования, составу помещений и т. д.
К числу сравниваемых показателей обычно относят общую
сметную стоимость строительства, срок окупаемости капиталь-
ных вложений, стоимость основных фондов, себестоимость ос-
новных видов продукции, трудоемкость строительства и др.
Проектирование предприятий, зданий и сооружений выпол-
няют в одну или в две стадии. Стадийность разработки проект-
но-сметной документации определяет инстанция, утверждающая
ТЭО (ТЭР), с учетом необходимости дальнейшей детализации
и уточнения основных проектных решений.
При проектировании в одну стадию разрабатывают рабочий
проект, а в две стадии — проект и рабочую документацию.
Проектирование технически несложных объектов техниче-
ского перевооружения, а также тех, строительство которых
должно осуществляться преимущественно по типовым и повтор-
но применяемым проектам, выполняют в одну стадию Более
сложные объекты проектируют в две стадии
В рабочих проектах (при одностадийном проектировании)
или в проектах (при проектировании в две стадии) на строи-
тельство предприятий, зданий и сооружений осуществляют не-
обходимую доработку и детализацию проектных решений, при-
нятых в ТЭО (ТЭР), уточняют основные технико-экономические
показатели. Разделы рабочих проектов (проектов) разрабаты-
вают без лишней детализации, в составе и объеме, достаточных
Для обоснования применяемых проектных решений, определения
объемов основных строительно-монтажных работ, потребности
в оборудовании, строительных конструкциях, материальных,
топливно-энергетических, трудовых и других ресурсов, сметной
стоимости строительства.
Разделы следует излагать в четкой и лаконичной форме, ха-
рактеризовать и обосновывать принятые проектные решения
с учетом вариантных проработок.
393
Графическую документацию в составе рабочего проекта (пр0.
екта) необходимо составлять с максимально возможным совмеще-
нием изображения проектных решений. В графическую часть
включают следующие чертежи: а) в разделе «Генеральный план
и транспорт» — ситуационный и генеральный планы; б) в раз-
деле «Технологические решения» — принципиальные схемы тех
иологических процессов, технологические компоновки или пла-
нировки по корпусам (цехам) с указанием размещения крупно-
го, уникального оборудования и транспортных средств; схемы
грузопотоков; принципиальные схемы электроснабжения пред-
приятия, сооружения; схемы трасс магистральных и распреде-
лительных тепловых сетей; в) в разделе «Строительные реше-
ния» — планы, разрезы и фасады основных зданий и сооруже-
ний, строящихся по индивидуальным проектам, со схематиче-
ским изображением основных несущих и ограждающих конст-
рукций; по типовым проектам — каталожные листы типовых
проектов; а для объектов, на которые разработаны рабочие
чертежи и повторно применяемые экономичные индивидуальные
проекты — основные рабочие чертежи; г) в разделе «Охрана
окружающей среды» — ситуационная схема-карта района с ука-
занием на ней границ санитарно-защитной зоны, селитебной
территории, зон отдыха и др.; генеральный план с расположе-
нием источников выбросов в атмосферу загрязняющих веществ
и результатами расчетов загрязнения атмосферы при неблаго-
приятных погодных условиях, а также выбросов веществ и их
комбинаций с суммирующимся вредным воздействием.
При проектировании в две стадии после утверждения проек-
та разрабатывают рабочую документацию, в которой подробно
детализируют все решения, принятые в проекте. В состав рабо-
чей документации для строительства предприятий, зданий и со-
оружений входят: рабочие чертежи, разрабатываемые в соответ-
ствии с государственными стандартами СПДС; сметная доку-
ментация; ведомости объемов строителыю-монтажпых работ;
ведомости потребности в строительных материалах; сборники
спецификаций оборудования и др.
Надписи и размеры должны наноситься на чертежах в соответствии
с ГОСТ 21 103—78 и ГОСТ 21.105—79.
Координационные оси зданий и сооружений наносят штрихпунктирными
линиями с длинными штрихами и обозначают марками в кружках. Для мар-
кировки координационных осей применяют арабские цифры и прописные бук-
вы русского алфавита, кроме букв 3, И, О, X, Ч, Щ, Ы, Ъ, Ь. Если ДлЯ
маркировки буквенных осей нс хватает букв алфавита, маркировку продол-
жают сдвоенными буквами (АА, Б Б и т. д) Оси маркируют слева напра®0
и снизу вверх. Маркировку осей, как правило, располагают по левой и ниЖ
ней сторонам плана здания или сооружения. Если расположение противо
положных осей не совпадает, в местах расхождения маркировки выносят Д0'
полнительную маркировку по правой и верхней сторонам плана. .
Допускается маркировать разбивочные оси дробью (например, Б/1; А/Бр
когда оси элементов расположены между осями основных несущих кон-
струкций.
394
В качестве нулевой отметки здания принимают уровень чистого пола
первого этажа и обозначают «0 000»; отметки ниже нулевой обозначают со
знаком минус (например, —0,150), а отметки выше нулевой —без всякого
знака (например, «3.600»)
Планы зданий и сооружений располагают на чертежах, как правило,
длинной стороной вдоль горизонтальной стороны листа или с поворотом
на 90°.
Рабочие чертежи разрезов и сечении выполняют по направлению взгляда
по плану снизу вверх и справа налево.
В названии планов зданий или сооружений указывают отметку чистого
пола этажа, номер Этажа или обозначение соответствующей секущей плоско-
сти, например «План на отм. 0.000», «План 2 этажа», или «План 3—3».
В названии разрезов, сечений и видов указывают обозначение соответст-
вующей секущей плоскости, например: «Разрез 1-1», «Вид 2-2». Разрезам при-
сваивают общую последовательную нумерацию арабскими цифрами в пре-
делах каждого основного комплекта чертежей.
Условные обозначения па чертежах должны соответствовать
ГОСТ 21.107—78 без разъяснений их на чертежах.
2! 4 ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Разработка проекта — длительный и трудоемкий процесс.
Повышать эффективность труда проектировщиков в опреде-
ленной степени помогает применение методов плоскостного и
объемного макетирования; использование темплетов (апплика-
ций); супизов (сухих переводных изображений) для часто по-
вторяющихся элементов графических изображений и надписей;
логарифмических линеек; счетных машинок; оборудования для
размножения проектной документации и т. д.
В последнее время все больше внимания уделяется автома-
тизации процесса проектирования, представляющей собой соче-
тание традиционных методов работы с новейшими достижения-
ми электронно-вычислительной техники, т. е. создание эффек-
тивной системы «проектировщик + ЭВМ».
Система автоматизированного проектирования (САПР)
включает комплекс методов и технических средств, обеспечи-
вающих автоматизированное проектирование и управление про-
ектированием промышленных объектов.
Комплекс технических средств системы позволяет оперативно вводить
алфавитно-цифровую и графическую информацию, обрабатывать, хранить и
накапливать ее, выпускать техническую документацию для проектируемого
объекта.
Входящий в состав системы комплекс средств организационной техники
(пишущие машинки, наборно-пишущие автоматы, светокопировальные и элек-
тРографические аппараты, машины для обработки проектных документов
Машины офсетной печати, средства хранения и транспортирования документа-
ции и т. д.). выполняет различные функции в обеспечении эффективной ра-
боты САПР.
Взаимодействие проектировщика с системой осуществляется с помощью
автоматизированных рабочих мест (АРМ) и заключается в следующем. Ис-
395
ходные данные вводятся в машину и по каналу связи передаются на основ-
ную ЭВМ, результаты работы которой затем поступают к периферийным
устройствам графического отображения и документирования информации
Для получения чертежей используют планшетные и рулонные графопострои
тели, устройства микрофильмирования. Выполненные чертежи и документа-
ция, увеличенные копии микрофильмов поступают на хранение или передают-
ся заказчику.
Мощность САПР, как правило, значительно превышает по-
требности одной проектной организации, поэтому предполагает-
ся создание специализированных автоматизированных проект-
ных вычислительных центров, каждый из которых будет обслу-
живать разветвленную сеть проектных организаций.
Грамотно и качественно спроектированный промышленный
объект является основой для создания здоровых и безопасных
условий труда.
ГЛАВА 22
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
22.1. ПОНЯТИЕ О ПРОМЫШЛЕННЫХ
И СЕЛИТЕБНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ РАЙОНАХ,
ПРОМЫШЛЕННЫХ УЗЛАХ И КОМПЛЕКСАХ
•
Строительство предприятий и обслуживающих их поселков вы-
полняют на основе схемы районной планировки, от правильного
проектирования которой во многом зависит обеспечение опти-
мальных условий для жизни и трудовой деятельности челове-
ка, сохранение окружающей среды.
Промышленные предприятия целесообразно размещать не
разрозненно, а концентрировать в большие группы, образующие
промышленные районы, которые располагают непосредственно
в городах или на удаленных от них территориях. В последнем
случае зачастую возникает необходимость возведения вблизи
промышленных районов новых поселков, нередко разрастаю-
щихся впоследствии в города.
Планировку промышленного района увязывают с планировкой
прилегающих районов города, что приводит к созданию про-
мышленно-селитебных районов (селитебной называют террито-
рию города, предназначенную для расположения жилых и об-
щественных зданий, зеленых насаждений), в которых целесооб-
разно сочетаются три главных аспекта социальной взаимосвязи:
производство, расселение трудящихся, комплексная система об-
щественного обслуживания.
a
000090000
OOOOOOOO
Промышленность
Рена
Л \3она внешнего транспорта
Промышленная зона
L1 mi___________
Расши-
рение
ООО оооооо
ооооооо
2^S?£?zzzzz2^n;Fzzz
; °g4 Селитебная зона
'< Ос
. ОО
ООО 000
Селитьба
ооооо Зеленые
ооооо насаждения
-Железная дорога
----Автомобильная
дорога
Рис. 22 1. Варианты планировок промышленных узлов:
« — полосового типа; б — то же, глубинного
Промышленные предприятия часто проектируют объединен-
ными в промышленные узлы с общими для предприятий вспомо-
гательными производствами, инженерными сооружениями и сетя-
ми. Такое объединение способствует более эффективному ис-
пользованию общественного труда и материальных ресурсов.
Предприятия, объединенные в промышленные узлы, должны
размещаться на возможно более близких, допустимых нормами,
расстояниях одно от другого, с наименьшей протяженностью
общих коммуникаций (рис. 22.1).
Предприятия химической и нефтехимической промышленно-
сти, как правило, территориально приближают к источникам
сырья или другим предприятиям, продукцию которых они ис-
пользуют как технологическое сырье.
397
Рис. 22.2. Схема генерального плана промышленного узла, состоящего из
предприятий машиностроения и химической промышленности:
/. 2 — заводы стекольный и бытовых холодильников; 3 — электромашиностроительный за-
вод, 4—6 — объединенный завод; 7 — завод пластмасс; 8 — литейный завод; 9 — фабрика
картонной тары
Химические, нефтехимические и нефтеперерабатывающие
производства, как правило, многостадийные, на них вырабаты-
ваются различные промежуточные и побочные продукты, для
дальнейшей переработки которых проектируют ряд других про-
изводств. Эта специфика диктует необходимость создания круп-
ных химических комбинатов, включающих взаимосвязанные ко-
оперативным производством заводы. Они образуют промышлен-
ные узлы, занимающие территорию в несколько сотен гектаров,
на них трудятся многотысячные коллективы (рис. 22.2).
Большая часть химических производств, несмотря на прини-
маемые определенные меры, оказывает вредное воздействие на
Влияние
промыш-
ленного
предпри-
ятия
* t
с
h
> ft, С5
S S £
? О
£ R
* £
§
$5 Зе
к 5 t g
S'?3
t о
£ р о
Нь
-Е
а § 5; S i
c: cj
Г;
Sb
5 s S
ft, co G
5j С Й»
г i $
ft, о >
£ $ E
5 Jo C>
e> 5
на окру-
жающую^
ц,
ftj 4 «0
В
Л
5 5
на
человека
Ухудшение условий жизни, труда и отдыха
Рис. 22.3. Факторы воздействия промышленного предприятия на окру*310*
щую среду и человека
398
окружающую среду и условия жизни людей (рис. 22.3), имеет
высокую взрыве- и пожароопасность, поэтому их по возможно-
сти следует размещать на значительном удалении от жилых
районов, предусматривая при проектировании комплекс специ-
альных мероприятий для снижения воздействия вредных произ-
водственных факторов на людей и окружающую среду.
22.2 ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИИ
Генеральный план промышленного предприятия представляет
собой вычерченную в масштабе схему промышленной площад-
ки с изображенными проектируемыми и существующими зда-
ниями и сооружениями, основными дорогами и проездами, бла-
гоустройством и озеленением территории.
Генеральные планы промышленных предприятий проектиру-
ют с соблюдением требований действующих СНиП, инструкций
по разработке схем генеральных планов, санитарных норм про-
ектирования промышленных предприятий, ГОСТов и других
нормативных документов, утвержденных или согласованных
Госстроем СССР, в частности, СНиП II 89—80, СНиП П-92—76,
СН 245—71, СИ 119—70, СНиП И-106—79, ГОСТ 9238—83 и др.
Решение генерального плана должно обеспечивать наиболее
благоприятные условия для производственного процесса и тру-
да, рациональное использование земельного участка, наиболь-
шую эффективность капитальных вложений, рациональную
организацию производственных, транспортных и инженерных
связей на предприятиях, между ними и селитебной территорией,
защиту прилегающих территорий от загрязнений и т. д.
При проектировании генплана предприятия используют не-
сколько принципов, в частности, принцип функционального зо-
нирования, заключающийся в разделении площадки предприя-
тия на зоны по их функциональному использованию: предзавод-
скую, производственную, подсобную и складскую (рис. 22.4).
Предзаводскую зону предприятия размещают со стороны ос-
новных подъездов и подходов работающих к предприятию Про-
ектные решения зоны увязывают с градостроительными требо-
ваниями, придавая ей архитектурную выразительность и инди-
видуальность. В предзаводской зоне располагают группу зданий
обслуживания трудящихся: заводоуправление, центральную за-
водскую лабораторию, поликлинику, столовую, гараж и другие
объекты. В зоне устраивают главный вход на предприятие и
главную предзаводскую площадь с открытыми стоянками для
автомобилей.
Производственную зону, как правило, располагают в цент-
ральной части площадки предприятия. В пределах зоны разме-
щают здания основных производств, в которых изготавливают,
обрабатывают и собирают различные виды промышленной про-
399
дукции, а также здания вспомогательных производств — инст-
рументальные, ремонтные, модельные, экспериментальные цехи
и др.
Подсобную зону располагают в непосредственной близости
от производственной, размещая в ней здания обслуживающих
производств — электростанции, котельные, компрессорные, газ-
гольдерные, газогенераторные, кислородные и др.
Складскую зону предпочтительно размещать около внешних
границ предприятия с учетом эффективного использования же-
лезнодорожного транспорта для подвоза-вывоза сырья и гото-
вой продукции.
При проектировании каждой зоны здания и сооружения
в них следует объединять в группы, родственные'по назначе-
нию, по степени вредности производств, их пожаро- и взрыво-
опасности. Группируя объекты, следует стремиться к такому их
расположению, чтобы наибольшее число работающих не подвер-
галось воздействию вредностей и в случае аварии находилось
вне опасной части территории предприятия.
Правильное взаимное расположение зон и надлежащая груп-
пировка в них зданий и сооружений — основа рационального
построения генерального плана.
При размещении промышленных предприятий, выделяющих
в атмосферу производственные вредности (газы, дым, копоть,
пыль, неприятные запахи, шум) необходимо учитывать преобла-
дающее направление ветров. Площадки таких предприятий раз-
мещают с подветренной стороны по отношению к ближайшему
району селитебной части города или поселку, чтобы вредные
выбросы уносились в сторону.
Направление преобладающих ветров принимают по так на-
зываемой розе ветров (рис. 22.5), которая представляет собой
Рис. 22.4. Генеральный план предприятия:
I — предзаводская зона, 2 — производственная зона; 3 — подсобные зоны, 4 — складские
зоны
400
рйс. 22.5. Роза ветров
схему распределения вет-
ров по направлению и пов-
торяемости, а иногда до-
полнительно и скорости,
розы ветров строят по дан-
ным метеослужбы для го-
дового периода или для
различных времен года.
Для исключения или
уменьшения заноса вредно-
стей в жилой район ветра-
ми других направлений, от-
личающихся от преоблада-
ющего, между предприяти-
ем и селитебным районом
предусматривают санитар-
Сильный, вег ер
18>1Г>10м/с
Средний, ветер
10>и'>5м/с
Штиль 1/<0,5м/с
Слабый ветер
5>w> 0t5м/с
Шторм
v>18 м/с
но-защитную зону.
Ширину санитарно-защитной зоны определяют в зависимо-
сти от вида производства, выделяемых вредностей и условий
технологического процесса в соответствии с требованиями
СН 245—71. Классификация предприятий, производств и объек-
тов устанавливает пять классов минимальных санитарно-за-
щитных зон:
I — 1000 м;
II — 500 м;
III — 300 м;
IV— 100 м;
V— 50 м.
Санитарно-защитную зону или какую-либо ее часть нельзя
использовать как резерв для расширения территории предприя-
тия.
Здания и сооружения на территории промышленного пред-
приятия следует располагать компактно, в соответствии с их
технологической взаимосвязью, характером выделяемых вред-
ностей и в зависимости от пожаро- и взрывоопасности произ-
водств.
Для ограничения распространения пожара по территории
предприятия существенное значение имеет соблюдение опреде-
ленных расстояний между зданиями. За основу при определе-
нии противопожарных расстояний приняты степень огнестойко-
сти зданий и категория производства по взрывной, взрывопо-
жарной и пожарной опасности. Так, расстояния между здания-
ми и сооружениями I и II классов огнестойкости, если в них
не размещены производства опасные по взрыву или пожару,
обычно не нормируют. Если же в этих зданиях размещены
взрыво- или пожароопасные производства, то расстояния между
26—552
401
ними принимают не менее 9 м. Для зданий III, IV и V степеней
огнестойкости названные расстояния увеличивают до 12, 15 и
18 м.
Вместе с тем СНиП П-89—80 предусматривает отдельные
условия, позволяющие не нормировать или уменьшать противо-
пожарные расстояния. Например, если стена более высокого и
широкого здания или сооружения, выходящего в сторону дру.
того здания, является противопожарной, то расстояния между
ними не нормируются. Уменьшение противопожарного расстоя-
ния для зданий и сооружений I и II степени огнестойкости
с взрыво- и пожароопасными производствами с 9 до 6 м преду-
сматривается также при оборудовании их автоматическими
станциями пожаротушения.
Минимальные расстояния от зданий и сооружений до откры-
тых складов, а также между самими складами принимают
в пределах 6—42 м, в зависимости от степени огнестойкости
зданий и сооружений, типа склада и его объема.
Расстояния от газгольдеров для горючих газов до зданий и
сооружений принимают в пределах 9—150 м в зависимости от
типа зданий, сооружений и газгольдеров.
Здания, сооружения, открытые установки, в которых прово-
дятся производственные процессы, выделяющие в атмосферу
газ, дым, пыль, взрыво- и пожароопасные объекты (в том числе
склады ЛВЖ, сгораемых материалов и др.) не следует рас-
полагать по отношению к другим зданиям и сооружениям с на-
ветренной стороны для ветров преобладающего направления.
При этом склады горючих и легковоспламеняющихся жидко-
стей и сжиженных газов следует размещать в пониженных мес-
тах рельефа по отношению к другим объектам предприятия
с целью предотвращения распространения пожара по террито-
рии промплощадки.
Для обеспечения возможности эффективного тушения по-
жара необходимо предусмотреть подъезд пожарных автомоби-
лей к зданиям и сооружениям по всей их длине с одной сторо-
ны— при ширине здания или сооружения до 18 м и с двух сто-
рон — при большей ширине Расстояние от края проезжей час-
ти или спланированной поверхности земли, обеспечивающее
подъезд пожарных машин, до стены здания должно быть не
более 25 м при высоте зданий до 12 м. При большей высоте рас-
стояние уменьшается до 10 м.
К водоемам, которые могут быть использованы для тушения
пожара, надлежит устраивать подъезды с площадками разме-
ром не менее 12X12 м для пожарных автомобилей.
Создание здоровых условий труда для работающих на пред-
приятии во многом зависит от правильного размещения здании
и сооружений на промнлощадке с учетом всех отрицательны*
производственных факторов (рис. 22.6).
402
Рис. 22.6. Учет производственных факторов при проектировании генерально-
го плана:
а- схема распространения производственных вредностей на территории предприятия; 1—
линия пешеходного движения; 2 — автомобильные «рассы; 3 — территория железной до-
роги; 4 — источники шума; 5 — то же. газов; 6 — то же. пыли; 7 — зона шумов, превы-
шающих норму; 8 — зона загрязнения воздуха; б — проектные предложения благоустрой-
ства территории; 1— заводоуправление со столовой; ?. 14 — проходная; 3 — производст-
венное здание с бытовыми помещениями; 4 — склад готовой продукции; 5—литейный
цех. 6 — котельная; 7 — склад; 8 — железнодорожное депо; 9 — насосная; 10— бункер;
// — кузница; 12— трансформаторная; 13— компрессорная-. /5 — вспомогательный корпус;
/У — спортивные площадки; 17 — зона отдыха; 18 — существующий фруктовый сад; 19 —
водоем; 20 — стенды информации; 21 — защитная зеленая полоса
Для наиболее благоприятного естественного освещения и
проветривания зданий их располагают так, чтобы продольные
оси зданий и световых фонарей находились в пределах от 45°
до 110° к меридиану, а продольные оси аэрационных фонарей —
перпендикулярно или под углом не менее 45° к преобладающе-
му направлению ветров летнего периода года.
Санитарный разрыв между зданиями, освещаемыми через
оконные проемы, для обеспечения необходимой инсоляции дол-
жен быть не менее высоты (до верха карниза) противополож-
ного наиболее высокого здания.
Поскольку санитарные разрывы и противопожарные расстоя-
ния между зданиями и сооружениями зачастую не совпадают
ио величине, то принимают наибольшие расстояния.
Территорию промышленного предприятия следует благо-
устраивать. Благоустройство территории служит важной цели
сохранения и оздоровления среды, окружающей человек-’ на
производстве, формированию условий, благоприятно влияющих
На психофизическое состояние человека, сохранению его здо-
ровья, улучшению условий и повышению производительности
7Руда.
К благоустройству территории относятся зеленые насажде-
ния, природный ландшафт; цветовая гамма зданий, сооруже-
ний, открытого оборудования, покрытий дорог и тротуаров;
^алые архитектурные формы (навесы, беседки, декоративные
стенки, скамейки, цветочные вазы, элементы наглядной агита-
26* 403
Рис. 22.7. Примеры решения
озеленения производственной
зоны с площадками тихого и
активного отдыха:
1, 2 — промышленные здания; з —
озеленение. 4 — навес- 5 — кустарни-
ки; 6 — газон; 7 — лиственные де.
ревья; 8 — цветники; 9 — мощение;
10 — декоративный бассейн
ции, произведения мону-
ментального творчества
и др.), площадки для от-
дыха и занятий спортом
(рис. 22.7).
Площадь озеленяе-
мых участков определя-
ют из расчета не менее
3 м2 на одного работаю-
щего в наиболее много-
численной смене, однако,
предельный размер уча-
стков не должен превы-
шать 15% площади территории предприятия. Основными эле-
ментами озеленения служат газон, а также местные виды дре-
весно-кустарниковых растений
Благоустроенные площадки для отдыха и гимнастиче-
ских упражнений размещают с наветренной стороны по отно-
шению к зданиям с производствами, выделяющими вредные вы-
бросы в атмосферу. Размеры площадок определяют из расчета
до 1 м2 на одного работающего в наиболее многочисленной смене.
22.3. ПРОМЫШЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ
Промышленный транспорт подразделяют на внешний и внутри-
заводской.
Внешний транспорт служит для связи с расположенными за
пределами предприятия сырьевыми базами, объектами произ-
водства деталей и полуфабрикатов, потребителями готовой про-
дукции и др.
Проектирование внешних подъездных путей выполняют на
основе проекта районной планировки.
Внутризаводской транспорт планируют с учетом мощности
грузооборота и характера перемещения грузов по территории
предприятия. Вид транспорта выбирают на основе результатов
технико-экономических сравнений различных вариантов органи-
зации единого транспортного процесса. При этом стремятся
к тому, чтобы одни и те же транспортные средства передавали
перерабатываемые материалы от мест складирования к местам
404
рис 22.8. Варианты схем внутризаводских железнодорожных путей:
а — схема тупиковая; / — приемоотправочный парк; 2— то же, сортировочный; 3 — склад
сырья; 4 — сборочные цехи и склады готовой продукции; б —схема улучшения; / —
парк отправления; 2 — то же. прибытия; 3 — то же, сортировочный; в — схема кольцевая
с поперечными путями; А — заводская станция; BCD—здания цехов
потребления, минуя перегрузку с межцехового транспорта на
внутризаводской.
В качестве внутризаводского обычно используют железнодо-
рожный и безрельсовый транспорт.
Железнодорожный транспорт допускается предусматривать
при технико-экономической целесообразности его применения,
как правило, при большом объеме (не менее 10 условных ваго-
нов в сутки) перевозок тяжеловесных, крупногабаритных и спе-
циальных грузов.
Железнодорожные пути проектируют в основном нормальной
колеи шириной 1520 мм, а иногда — узкой (750 мм). Для об-
служивания промышленных предприятий проектируют желез-
нодорожные станции: сортировочные (для переработки вагоно-
потоков), грузовые (для маневровых работ по обслуживанию
погрузки-выгрузки) и распределительные (для распределения
вагонопотоков между другими станциями).
Ввод железнодорожных путей на территорию предприятия
проектируют, как правило, в складскую зону, к сливо-наливным
Устройствам сырьевых и товарных емкостей, а также в произ-
водственную и подсобную зоны, когда это необходимо по усло-
виям технологического процесса и применение других видов
транспорта нецелесообразно.
Пути проектируют по следующим схемам: тупиковый, коль-
цевой с движением в одном направлении и смешанной тупико-
во-кольцевой (рис. 22.8).
Тупиковые схемы занимают меньшую территорию, но за-
трудняют маневрирование составов.
Кольцевые схемы опоясывают территорию площадки пред-
приятия по ее окраинам, создают условия для организации по-
токового движения грузов, однако значительно увеличивают за-
водскую территорию и неизбежно приводят к пересечению
Г
405
с людскими потоками и автодорогами, в результате чего возра.
стает опасность возникновения транспортных происшествий.
Смешанные схемы включают в себя отдельные элементы
различных схем.
В связи с тем, что при организации железнодорожного транс-
порта оказываются занятыми значительные дополнительные
территории и необходимы сложные инженерные сооружения на
пересечениях путей, все большее значение для внутризаводских
транспортных операций приобретают автомобильный и непре-
рывные виды транспорта.
Автомобильные дороги на территории предприятий также
проектируют по тупиковой, кольцевой и смешанной схемам.
Автомобильные дороги подразделяют на проезды и подъез-
ды, производственные и магистральные. Их проектируют с чис-
лом полос движения 1; 2 и 4 при ширине проезжей части 4,5;
6 и 7,5 м соответственно.
Основной автомобильный въезд на территорию предприятия
и ввод железнодорожных путей должны проектироваться без
взаимного пересечения.
К складам готовой продукции, наряду с железнодорожными
путями, следует предусматривать и автомобильные подъезды.
Тупиковые автодороги должны заканчиваться петлевыми
объездами или площадкам для разворота автомобилей разме-
ром не менее 12х 12 м.
Для перемещения материалов в пределах территории пред-
приятия вместо железнодорожного и автомобильного транспор-
та или наряду с ним целесообразно предусматривать следую-
щие виды непрерывного транспорта:
трубопроводный — для жидких и газообразных продук-
тов, шлама, растворов и др.;
пневмотранспорт — для перемещения сухих песлипаю-
щихся продуктов (полиэтилен, апатитовые концентраты и др.);
конвейерный: ленточный — для подачи сыпучих, куско-
вых и штучных материалов и продуктов (доломит, суперфосфат,
азотные минеральные удобрения и т. п); вибрационный — для
транспортирования горячих и сильнопылящих грузов;
гидравлический — для удаления отходов (зола, шлам
и т. п ).
Непрерывный транспорт обеспечивает непрерывность техно-
логического процесса, наименьшее число перегрузок, облегчает
выполнение механизации и автоматизации технологических про-
цессов и погрузочно-разгрузочных работ.
При проектировании промышленного транспорта необходимо
предусмотреть, чтобы грузовые потоки ввоза-вывоза сырья и
готовой продукции пролегали по кратчайшим путям и были
безопасны для людей. Людские потоки (пути массового пере-
движения работающих по территории предприятия) также не-
406
обходимо проектировать по кратчайшим и безопасным путям.
Пересечение пешеходного движения с железнодорожными пу-
тями в местах массового прохода работающих не допускается.
Вдоль магистральных и производственных автомобильных
дорог предусматривают тротуары независимо от интенсивности
пешеходного движения, а вдоль проездов и подъездов — при
интенсивности пешеходного движения не менее 100 чел. в сме-
ну. Тротуары должны быть отделены от дороги разделительной
полосой шириной не менее 0,8 м, минимальная ширина тротуа-
ров — 1,5 м.
22.4. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНАХ
Рабочие чертежи генеральных планов выполняют в соответст-
вии с требованиями ГОСТ 21.508—85 и других стандартов Си-
стемы проектной документации для строительства (СПДС).
Планы выполняют в масштабе 1 : 500 или 1 : 1000, фрагмен-
ты планов — 1 : 200, узлы — 1 : 20.
При проектировании генпланов используют принятые услов-
ные обозначения (табл. 22.1).
22.5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ
Качество проекта генерального плана промышленного пред-
приятия характеризуется его технико-экономическими показате-
лями, на основе которых сравнивают различные варианты ген-
планов и их отдельные элементы.
К числу сравниваемых показателей относят: площадь терри-
тории предприятия, площадь и плотность застройки, площадь и
протяженность железных и автомобильных дорог, площадь озе-
лененных участков и др.
Основным технико-экономическим показателем генерального
плана можно считать плотность застройки, которая определяет-
ся в процентах, как отношение площади застройки к площади
предприятия в ограде с включением площади, занятой веером
Железнодорожных путей.
Площадь застройки определяется как сумма площадей, за-
нятых зданиями и сооружениями всех видов, включая навесы,,
открытые технологические, санитарно-технические и энергети-
ческие установки, эстакады и галереи, площадки погрузочно-
разгрузочных устройств, подземные сооружения (над которыми
не могут быть расположены здания или сооружения), а также
открытые стоянки машин и открытые склады различного наз-
начения, при условии, что их размеры приняты по нормам тех-
нологического проектирования предприятий.
407
Таблица 22.1. Условные графические обозначения проектируемых объектов
и элементов чертежей генерального плана
Наименование
Графическое обозначение
1. Здание (сооружение) проекти-
руемое:
1.1. наземное, с указанием от-
мостки и количества этажей
(более одного)
1.2. наземное со стенами, не до-
ходящими до уровня земли;
навес
1.3. подземное
2. Здание (сооружение), подлежа-
щее сносу
--rh—
| Я» 4, SO
Ч4—
3. Предусматриваемое расширение
здания (сооружения)
4. Проезд, проход под зданием (со-
оружением)
5. Площадка:
5.1. производственная, складская
5.2. производственная, склад-
ская — с краном (козловым)
6. Эстакада:
6.1. крановая
6.2. для прокладки инженерных
сетей или для технологиче-
______ских нужд____________________
7. Галерея
408
П родолжение табл. 22.1.
Наименование Графическое обозначение
8. Туннель; канал проходной для
х—х— или —х х—
прокладки инженерных сетей
9 Канал крытый непроходной для прокладки инженерных сетей
| | иЛЦ — | , —у.
10. Инженерная сеть подземная в
траншее при прокладке: 10.1. одиночной:
10.1.1 проектируемая — М!.. g f ММ
Bl
10.1.2. существующая или —— ММ м2^Гмм ММ
10.2. групповой В1 В1
10 2.1. проектируемая или ' —
84/
85/
10.2.2. существующая В4 /
В5/
11 Инженерная сеть надземная на
низких опорах при прокладке: 11.1. одиночной
ф Т1
11.2 групповой /Т2
12 Инженерная сеть надземная на
высоких опорах при прокладке:
12.1. одиночной Т5
409
Продолжение табл. 22.1
Наименование Графическое обозначение
12.2. групповой Тб
13. Инженерная сеть, прокладывае- мая: 13.1. по покрытию здания (соору- жения) па стойках 13.2. по стене здания (сооруже- ния) в [ZJ W7
14 Инженерная сеть разбираемая — во и- во — .
15. Направление потока в сети ко ► ко—
16. Опорная точка (вместо многото- чия указывают значения отметки) • • • •
17. Проектируемый рельеф: 17.1. уклон рельефа 17.2. горизонтали проектные 17 3. уклоноуказатель уклон, % расстояние, м в \ \ \ жж £ 74,80
18. Стенка подпорная
19. Откос планируемый:
19.1. неукрепленный
19.2. укрепленный (вместо много-
точия приводят сокращенное
наименование материала ук-
репления)
или
] |Деря| | или ]
IIHIIII
20. Канава, кювет, арык
410
Продолжение
Наименование Графическое обозначение
21. Граничные линии: 21 1. красная линия 21.2. условная граница террито- рии 21.3. ограждение территории тяг 1 1 • i 1 1 1 « 1 1
22. Деревья рядовой и групповой по- садки: 22.1. лиственные 22.2. хвойные ббес
23 Кустарник рядовой и групповой посадки. 23.1 стриженый 23.2. свободнорастущий ГТИПТЪ1ГТГ
24. Газон У. У [у \ к к к 1
25. Цветник ’ — - - 111Иiiiiii
26. Автомобильная дорога: 26.1. городского поперечного про- филя (с бордюром) 26.2. загородного поперечного профиля (с кюветами) 26.3. Дорожное покрытие (в обо- значении вместо точек ука- зывают буквенный символ покрытия): 26 3.1. цементно бетонное Ц 26 3.2. шлаковое Шл 26.3.3. щебгночьо Ш, 26.3.4. асфальтобетонное (асфальтозое) Л 26.3.5. мощение булыжни- ком Б • Ji 1 (~ 1 II
411
Продолжение
Наименование
Графическое обозначение
27. Путь железнодорожный:
27.1. нормальной колеи 1524 мм
27.2. узкой колеи (в обозначении
вместо точек проставляют
ширину колеи в мм; для
трамвайных путей вместо
надписи «УК ...» наносят
надпись «Трам...»)
27.3 обозначение номера пути
27.4. конец пути без упора
27.5 то же, с упором
28. Путь подвесной дороги:
28.1. рельсовой
28.2. канатной
В площадь застройки не включают отмостки вокруг зданий
и сооружений, тротуары, автомобильные и железные дороги,
открытые спортивные площадки и площадки для отдыха, озе-
ленения и др.
Минимальная плотность застройки площадок промышленных
предприятий для некоторых отраслей химической промышлен-
ности составляет, в %:
горнохимическая — 28; азотная — 33; фосфатных удобрений
и других продуктов неорганической химии — 32; содовая — 32;
хлорная — 33; прочих продуктов основной химии — 33; вискоз-
ных волокон — 45; синтетических волокон — 50; синтетических
смол и пластмасс —32; изделий из пластмасс — 50; лакокра-
сочная— 34; продуктов органического синтеза — 32.
Минимальную площадь застройки допускается уменьшать
не более чем на 1/10 при расширении и реконструкции пред-
приятий и в некоторых других оговоренных случаях.
ГЛАВА 23
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
23.1. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОМЫШЛЕННЫМ ЗДАНИЯМ,
ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
К промышленным зданиям предъявляется ряд требований, ко-
торые можно разделить па функциональные, технические, архи-
тектурно-художественные и экономические.
Функциональные требования заключаются в том, что зда-
ние должно полностью соответствовать своему назначению, т е.
обеспечивать размещение технологического оборудования и ве-
дение технологического процесса.
Технические требования состоят в обеспечении прочности,
устойчивости, долговечности зданий, в снижении пожарной опас-
ности для работающих.
Архитектурно-художественные требования заключаются
в том, что здание должно иметь привлекательный облик, удов-
летворяющий художественным запросам людей, способствовать
созданию у них благоприятных эмоций.
Экономические требования заключаются в обеспечении ми-
нимально необходимых затрат па строительство и эксплуата-
цию проектируемого здания.
Промышленные здания классифицируют по назначению и
специфическим признакам.
По назначению здания подразделяют на следующие виды:
а) основные производственные здания, в которых изготавли-
вают, обрабатывают и собирают промышленную продукцию;
б) подсобно-производственные, предназначенные для разме-
щения неосновных производств (ремонтно-механические, инст-
рументальные, экспериментальные и другие цехи);
в) обслуживающие, в которых располагают электрические
подстанции, котельные, компрессорные, кислородные, газогене-
раторные и т. д.;
г) транспортные, предназначенные для размещения и обслу-
живания средств транспорта (гаражи, депо и т. д.);
д) складские — для хранения сырья, полуфабрикатов, гото-
вой продукции, горючесмазочных материалов и др.
е) вспомогательные — для размещения административно-
конторских и бытовых помещений, столовых, медпунктов и т. д.
По архитектурно-конструктивным признакам промышленные
здания подразделяются на одноэтажные, многоэтажные и сме-
шанной этажности.
413
Одноэтажные здания подразделяют па одно-, двух- и много-
пролетные; сплошной и павильонной застройки; с перепадами и
без перепадов по высоте; со скатными или плоскими кровлями;
с фонарями и без фонарей.
В группу многоэтажных зданий входит подгруппа зданий
с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа; здания с подва-
лом или цокольным этажом.
По капитальности промышленные здания подразделяют на
четыре класса. К I классу относят здания, к которым предъяв-
ляются наиболее высокие требования по прочности и долговеч-
ности, срок их службы — не мепее 100 лет. Срок службы зда-
ний II и III класса — не мепее 50 и 20 лет соответственно. Дол-
говечность зданий IV класса не нормируется.
23.2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, УЧИТЫВАЕМЫЕ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Объемно-планировочное решение любого промышленного здания
зависит прежде всего от характера располагаемого в нем техно-
логического оборудования.
Невозможно спроектировать цех, не зная последовательно-
сти технологических операций, характера, размещения и габа-
ритов технологического оборудования, расположения мест
подачи и выхода сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
и т. д. Поэтому здания и сооружения проектируют в соответст-
вии с принятой технологической схемой производства или рабо-
чей диаграммой, тщательно изучаемой перед началом разработ-
ки архитектурно-строительной части объекта.
Решая вопрос о размещении технологического оборудова-
ния, в первую очередь определяют возможность установки его
па открытых площадках (предусматривая при необходимости
местные укрытия — навесы и др.), что значительно увеличивает
степень безопасности эксплуатации оборудования в результате
снижения вероятности появления в воздухе веществ токсичных
и взрывоопасных концентраций, снижает расходы на строитель-
ство и т. д.
Для размещения оборудования, которое не может функцио-
нировать на открытом воздухе из-за неблагоприятных воздей-
ствий атмосферных осадков, ветра и пыли, но эксплуатация
которого не требует поддержания определенной плюсовой тем-
пературы и наличия постоянного обслуживающего персонала,
проектируют неотапливаемые здания из облегченных копструК'
ций.
В остальных случаях проектируют отапливаемые здания.
Для размещения производств с горизонтальным технологи-
ческим процессом, с тяжелым и крупногабаритным оборудова-
нием обычно проектируют одноэтажные здания. Производства,
4U
с вертикальным технологическим процессом предпочтительно
размещать в многоэтажных зданиях.
Строительство одноэтажных промышленных зданий требует
больших территорий, а кроме того, такие здания, в сравнении
с многоэтажными, имеют значительно большую площадь наруж-
ных ограждающих конструкций, что приводит к увеличению
потерь тепла в холодный период года.
Вместе с тем, в одноэтажных зданиях возможно более сво-
бодное размещение технологического оборудования и перемеще-
ние его при модернизации технологического процесса. /Много-
этажные здания более целесообразны для размещения произ-
водств с небольшими нагрузками, вызываемыми массой оборудо-
вания, при строительстве в местностях с холодным климатом, в
пределах городов.
Большое значение при проектировании имеет выбор конст-
руктивной схемы здания. Практика показала, что для одно- и
многоэтажных промышленных зданий более целесообразна
каркасная схема, при которой все нагрузки, возникающие в
здании, воспринимает его несущий остов (каркас), образуемый
вертикальными несущими элементами (колоннами), на которые
опираются конструкции покрытия и перекрытия.
При выборе строительного материала для конструкций зда-
ния руководствуются требованиями прочности, долговечности,
удобства возведения, стойкости к воздействиям атмосферной
среды, эксплуатационным воздействиям, огнестойкости. Основ-
ной материал несущих конструкций промышленных зданий —
Железобетон. Железобетонные конструкции менее капиталоем-
ки, чем металлические. В условиях эксплуатации железобетон-
ные конструкции также имеют преимущества перед металличе-
скими, поскольку железобетон более устойчив к коррозии,
хорошо сопротивляется действию огня при пожаре. Несущий
металлический каркас целесообразен при строительстве одно-
этажных зданий большой высоты, когда монтаж сборных
Железобетонных колонн затруднен, а возведение их из монолит-
ного железобетона требует большого расхода древесины на
леса и опалубку, что неэкономично.
Для эффективного ведения любого технологического про-
цесса необходимо обеспечение определенных параметров среды
(Микроклимата) в производственных помещениях, т. е. освеще-
ния и ультрафиолетового облучения, определенной температу-
ры, влажности и скорости движения воздуха, производственно-
го шума. Параметры микроклимата определяются либо требо-
йаниями самого технологического процесса, либо условиями
Максимальной производительности труда работающих.
Санитарные нормы проектирования СН 245—71 и другие
Нормативные документы регламентируют оптимальные и допу-
стимые параметры воздушной среды в рабочей зоне помещений,
415
обеспечение которых предусматривается при проектировании
производств и достигаются регулированием процессов теплопе-
редачи через наружные ограждающие конструкции, регулирова
нием процессов воздухообмена, качественных и количественных
характеристик освещения, акустического режима и др.
При проектировании промышленных зданий следует учиты-
вать, что по условиям эксплуатации они находятся в специфи-
ческих и менее благоприятных условиях, чем гражданские зда
ния. В еще более трудных условиях находятся здания предприя-
тий с особым производственным режимом: повышенной влаж-
ностью, значительными выделениями тепла, агрессивной средой
и т. д.
Повышенная влажность для некоторых производств (гальва-
нические, травильные, электролизные, красильные и другие це-
хи) является необходимым условием протекания технологиче
ского процесса или его результатом, отрицательно сказывается
на условиях труда работающих и долговечности строительных
конструкций
Отделения с «мокрыми процессами» следует проектировать
в средних частях здания, вдали от наружных стен и выделять
перегородками во избежание образования конденсата на внеш
них стенах, их разрушения и промерзания. Ограждающие эле-
менты в этих цехах должны иметь повышенное сопротивление
теплопередачи, выполняться с применением водостойких ма-
териалов или с покрытием водоотталкивающими составами.
Некоторые производства характеризуются значительными
выделениями тепла (цехи обжига, плавильные и др.). Для соз-
дания нормальных санитарно-гигиенических условий в таких
цехах стены и покрытия проектируют с большим числом при-
точных и вытяжных проемов, участки с «горячими процессами»
располагают около наружных стен для улучшения вентиляции
В местах с интенсивным выделением лучистого тепла устраи-
вают специальные экраны, защищающие работающих и строи-
тельные конструкции от перегрева.
В большей части производств химической промышленности
производственная среда агрессивная, из-за чего строительные
конструкции подчас разрушаются в 5—6 раз быстрее, а расхо-
ды на ремонт за несколько лет эксплуатации могут достигать
первоначальной стоимости здания. Так как агрессивное воз-
действие среды сказывается и на здоровье работающих, при
проектировании таких производств предусматривают комплекс
мероприятий для снижения ее агрессивного воздействия на рЗ'
ботающих, технологическое оборудование и строительные конст-
рукции. Упомянутые мероприятия рассматриваются в соответст-
вующих разделах данного учебника.
К предприятиям с особым производственным режимом отно-
сятся некоторые производства, в зданиях которых следует ис-
416
ключить возможность колебаний температуры и влажности воз-
духа, проникновение даже мельчайшей пыли, паров кислот и
щелочей (производства радиоэлектроники, ряда отраслей фар-
мацевтической, пищевой и др. промышленности). Заданные па-
раметры воздушной среды поддерживают системой кондиционе-
ров, входы в производственные помещения устраивают через
тамбур-шлюзы с обдувочными устройствами и др.
В некоторых случаях, в связи с требованиями технологии
производственные здания, помещения или их отдельные зоны
(участки) проектируют без естественного освещения или с не-
достаточным по биологическому действию естественным освеще-
нием (при КЭО менее 0,1%). В таких помещениях предусматри-
вают повышенные нормы искусственного освещения, устрой-
ство эритемного облучения работающих с помощью установок
искусственного ультрафиолетового облучения, выделяют специ-
альные места в здании с естественным освещением для перио-
дического отдыха работающих и др.
Перечисленные положения и факторы, влияющие на объем-
но-плапировочпые и конструктивные решения зданий и соору-
жений, а также состав и расположение в них помещений, не
являются исчерпывающими. Сложность взаимосвязи технологи-
ческого процесса с производственной деятельностью человека и
окружающей средой диктует необходимость учитывать при про-
ектировании полный комплекс технологических, санитарно-ги-
гиенических, противопожарных и других требований, основопо-
лагающие принципы которых изложены в предыдущих и после-
дующих главах данного учебника.
23.3. ТИПИЗАЦИЯ И УНИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Типизация — это техническое направление в проектировании и
строительстве, позволяющее многократно применять единообраз-
ные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий,
сооружений и их частей.
Типизация неразрывно связана с унификацией, т. е. единооб-
разием размеров частей зданий, сооружений и их элементов.
Типизация и унификация — важные составляющие индустри-
ализации строительства, под которой понимают комплексно-ме-
ханизированный процесс строительно монтажных работ, выпол-
няемых в основном с использованем типовых, унифицированных
конструкций и деталей. Индустриализация строительства обес-
печивает повышение его качества, снижение стоимости и сокра-
щение сроков строительства.
Типизацию и унификацию осуществляют па базе единой си-
стемы модульной координации в строительстве (ЕСМК). Разме-
ры зданий, их элементов и основных строительных конструкций
принимают кратными основному модулю М, рапному 100 мм.
27—552
417
Применяют также укрупненные модули: 12 000, 6000, 3000, 1500,
1200, 600, 300 и 200 мм и дробные модули: 50, 20, 10, 5, 2*
и 1 мм.
В единой модульной системе установлены три основных ви-
да размеров: номинальные, конструктивные и натурные.
Номинальные размеры — это расстояния между условными
гранями элементов. Конструктивные и натурные — соответст-
венно проектные и фактические их размеры. Конструктивные
размеры отличаются от номинальных на величину необходимых
швов и зазоров между элементами.
При проектировании и строительстве зданий и сооружений
их основные несущие элементы размещают в соответствии с ко-
ординационной сеткой колонн, которую образуют продольные и
поперечные координационные (разбивочные) оси. Расстояние
от модульной координационной оси до грани или геометриче-
ской оси сечения конструктивного элемента определяется при-
вязкой.
На чертежах продольные разбивочные оси обозначают бук-
вами, поперечные — цифрами.
Расстояние между продольными разбивочными осями назы-
вают пролетом, а между поперечными — шагом.
Пролеты, как правило, по величине кратны 6 м и составля-
ют 6, 9, 12, 18, 24, 30 м и т. д. Шаг равен 6 или 12 м.
Важная характеристика объемно-планировочного решения
здания или сооружения, наравне с шагом и пролетом — высота
этажа.
Высотой одноэтажного здания называют расстояние от пола
до низа несущей конструкции покрытия. Эту величину в преде-
лах от 3 до 6 м принимают кратной 0,6 м, а в пределах от 6 до
18 м — кратной 1,2 м.
Высотой многоэтажного здания называют расстояния меж-
ду уровнями полов смежных этажей, которое принимают рав-
ным одной из следующих величин: 3,6; 4,8; 6,0 и 7,2 м.
Названные и некоторые другие величины в соответствии
с требованиями типизации и унификации для одноэтажных зда-
ний принимают по ГОСТ 23837—79 и ГОСТ 23838—79, а для
многоэтажных — по ГОСТ 24336—80 и ГОСТ 24337—80.
Дальнейшее развитие типизации и унификации в проектиро-
вании промышленных зданий направлено на разработку здании
широкой универсальности (межотраслевого применения), уве'
личение независимости строительных решений от технологиче-
ского процесса, максимальной взаимозаменяемости строитель-
ных конструкций и их универсальности.
23.4 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Все здания и сооружения состоят из конструктивных элементов
(рис. 23.1 и 23.2), которые в свою очередь подразделяются на
несущие и ограждающие.
Несущие элементы воспринимают нагрузки, создаваемые
в здании или сооружении массой оборудования, людей, техноло-
гического сырья и готовой продукции, собственных конструкций,
нагрузок от ветра и снега, и т. д. К основным несущим конст-
рукциям относят фундаменты, колонны, балки, фермы и др.
Ограждающие элементы предназначены для защиты от ат-
мосферных воздействий и обеспечения необходимого температур-
но-влажностного режима внутри помещений. К ограждающим
конструкциям относят стены, окна, двери, полы и др.
Рассмотрим основные конструктивные элементы промышлен-
ных зданий.
Фундамент — часть здания или сооружения, находящаяся
под землей, воспринимающая и передающая нагрузки от зда-
ния или сооружения на основание, т. о. на нижележащую толщу
грунта.
Фундаменты выполняют из сборного или монолитного желе-
зобетона. Плоскость, которой фундамент опирается на грунт,
называют подошвой, расстояние от поверхности грунта до по-
дошвы фундамента — глубиной заложения фундамента.
По конструкции фундаменты подразделяют на ленточные,
сплошные, свайные и столбчатые.
Ленточные фундаменты применяют в основном в бескаркас-
ных зданиях с несущими стенами. Основные элементы сборного
фундамента — бетонные блоки-подушки и стеновые блоки
(рис. 23.3).
Сплошные фундаменты в виде сплошной железобетонной по-
душки или плиты применяют при очень больших нагрузках, соз-
даваемых массой здания или сооружения, и относительно сла-
бых грунтах основания. Плита, распределяя нагрузку здания
на большую площадь, уменьшает и перераспределяет давление
на грунт, выравнивает его осадку.
Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, связанных
поверху железобетонной конструкцией — ростверком, обычно
выполняемым из монолитного железобетона (рис. 23.4).
Столбчатые фундаменты в виде отдельно стоящих опор наш-
Ди наиболее широкое распространение в промышленном строи-
тельстве (рис. 23.5). Их применяют в каркасных зданиях под
Железобетонные или стальные колонны каркаса. Фундаменты
состоят из подколонника и плиты. В подколеннике имеется спе-
циальное углубление — стакан, в который устанавливают желе-
зобетонную колонну. Зазор между колонной и стенками стака-
27* 419
5
одноэтажного здания с железобетонным
1 \ \ \
Рис. 23.1 Конструктивные элементы
каркасом:
1 — фундамент; 2 — колонна; 3 — подстропильная ферма; 4 — стропильная ферма; 5
светоаэрационный фонарь. 6 — плита покрытия; 7 — пароизоляция; 8 — утеплитель: °
выравнивающий слой; 10 — кровельный ковер; 11 — воронка внутреннего водостока; /*
ендова средняя, 13 — то же, пристенная; 14 — стеновая панель, /5 — оконная панел°-
16 — подкрановая балка; П — крановый рельс; 18 — вертикальные связи между колон-
нами; 19 — фундаментная балка, 20 — отмостка
13
Рис. 23 2. Основные элементы многоэтажного здания со сборным железобе-
тонным каркасом:
1 — фундамент; 2 — колонна; 3—ригель междуэтажного перекрытия 4 — вертикальные
связи между колоннами; 5 — плита междуэтажного перекрытия; 6 — подкрановая балка;
7 — балка покрытия; 8— плита покрытия; 9— пароизоляция, 10— утеплитель; И— вы-
равнивающий слой; 12 — кровельный ковер: 13 — воронка внутреннего водостока; 14 —
стеновая панель; 15— оконная панель; 16 — огмостка; 17 — фундаментная балка
на заделывают бетоном. Размеры подколенника в плане: под
колонны прямоугольного сечения 900X900, 1200X1200 и 1500Х
Х1200 мм. Размер подошвы в плане кратен 300 мм. Верх под-
коленника располагают на 150 мм ниже отметки чистого пола
здания. Рабочие чертежи фундаментов под железобетонные ко-
лонны прямоугольного сечения разработаны в серии 1.412-1/77,
а под колонны двухветвевого сечения — в серии 1.412-2/77.
В каркасных зданиях стены опирают на фундаментные бал-
ки. Помимо выполнения функций несущего элемента фунда-
ментные балки защищают цокольные участки стен от воздейст-
вия грунтовых вод и капиллярного подсоса влаги. Балки имеют
тавровое или трапециевидное сечение, опирают их на специаль-
ные бетонные столбики. Рабочие чертежи балок разработаны
в серии 1.415-1.
Колонны — это вертикальные несущие элементы каркаса
зданий. Выполняют колонны из железобетона или стали. Желе-
зобетонные колонны одноэтажных промзданий изготавливают
прямоугольного сечения и двухветвевыми (рис. 23.6). По рас-
положению в здании колонны различают как крайние (распо-
лагаемые вдоль наружных степ) и средние. В зданиях, обору-
дованных мостовыми кранами, крайние колонны имеют односто-
ронние, а средние колонны — двухсторонние консоли, на кото-
рые устанавливают подкрановые пути.
Рабочие чертежи железобетонных типовых колонн одноэтажных пром-
зданий разработаны
прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов высотой до 9,6 м —
в серии 1 423-3, высотой 10,8—14,4 м—в серии 1.423-5; прямоугольного се-
чения для зданий с пролетами 18 и 24 м, оборудованных мостовыми крана-
ми грузоподъемностью 10 и 20 т, — в серии КЭ-01—49;
прямоугольного сечения для однопролетных зданий пролетом 9, 12 и
18 м, оборудованных мостовыми ручными кранами, — в серии 1.423-2;
двухветвевые для зданий с пролетами 18, 24 и 30 м, оборудованных
мостовыми кранами грузоподъемностью 10—50 т — в серии КЭ-01—52.
Стальные колонны целесообразно применять в одноэтажных
зданиях большой высоты, оборудованных мостовыми кранами
Рис. 23.3. Ленточный фундамент:
а — общий вид; 6 — сечение; 1 — железобетонные блоки-подушки; 2 — блоки стеновые;
3 — стена; 4 — гидроизоляция; 5 — подошва фундамента; 11— глубина заложения ФУ”"
да мента
422
рис. 23.4. Типы свайных фундамен-
тов:
а — на сваях стойках; б — монолитный же-
лезобетонный ростверк; 1 — сваи; 2 — ко-
лонна; 3 — ростверк
значительной грузоподъемно-
сти. Стальная колонна состо-
ит из оголовка, стержня и ба-
зы Выполняют их из элемен-
тов стального проката (лис-
тов, уголков, швеллеров и
др)-
В одноэтажных зданиях
А-А
а
7777,
7777
Раститель-
ная земля
Торф
777777777W7777,
Известняк плотный
Рыхлый
песок
при пролете или шаге, превышающих длину стеновых панелей,
применяют специальные колонны — фахверковые стойки. Фах-
верк бывает необходим также для стен из кирпича и мелких
блоков, если при малой толщине стен их устойчивость недо-
статочна. Стойки фахверка изготавливают в виде железобетон-
ных колонн или из стальных швеллеров.
Устанавливаемые па консоли колонн крановые пути состоят
пз железобетонных или стальных подкрановых балок и уклады-
ваемых по ним крановых рельсов.
Покрытие. Каждое здание имеет покрытие, которое служит
для защиты помещений от атмосферных воздействий. Покрытие
состоит из несущей и ограждающей частей. В несущую часть
покрытий одноэтажных промзданий входят стропильные балки,
фермы, в ограждающую — плиты покрытия, утеплитель, гидро-
изоляция и др.
Балки и фермы обычно изготавливают из железобетона, ре-
же — из стали. Типовые железобетонные стропильные балки
применяют для небольших и средних по величине пролетов —
6, 9, 12 и 18 м (рис. 23.7). Балки пролетами 6 и 9 м с парал-
лельными поясами (полками) запроектированы в се-
рии 1.462-10/80.
Стропильные балки пролетом 12 м с параллельными пояса-
ми (полками) двухтаврового сечения запроектированы в серии
1.462-1/78.
Стропильные двускатные решетчатые балки пролетом 12 и
18 м (см. рис. 23.7, ж, з) разработаны в серии 1.462-3. Отверстия
в балках предусмотрены для облегчения их массы и пропуска
инженерных коммуникаций.
Для несколько больших пролетов (18 и 24 м) используют
типовые безраскосные фермы арочного (кругового) очертания и
раскосные сегментные фермы с верхним поясом ломанного очер-
тания (рис. 23.8). Безраскосные фермы с дополнительными стой-
ками на верхнем поясе, па которые опираются плиты покрытия,
используют для зданий с малоуклонной кровлей, а также в зда-
423
Рис. 23.5. Фундаменты сборных железобетонных колонн:
а — под одиночную колонну; б — под спаренные колонны; в — двухблочный фундамент
/ — подколонник со стаканом; 2 — фундаментная плита (блок); 3— колонна; 4 — зазор’
заполняемый раствором
Рис. 23.6. Основные типы железобетонных колонн одноэтажных промзданий:
а — прямоу। ольного сечения для зданий без мостовых кранов с шагом колонн 6 м 6 —
то же. с шагом 12 м; в — прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами и
шагом колонн 6 и 12 м г — двухветвевые
ниях с большими коммуникационными системами, размещаемы-
ми в пределах ферм. Безраскосные фермы арочного очертания
пролетами 18 и 24 м разработаны в серии 1.463-3, а раскосные
фермы сегментного очертания—в серии ПК-01-129/78.
Для покрытий неотапливаемых зданий пролетом 6, 9, 12 и
18 м применяют треугольные безраскосные фермы, разработан-
ные в серии 1.463-10/80.
Для зданий с шагом колонн внутренних рядов 12 м приме-
няют подстропильные фермы, запроектированные с учетом опи-
рания на них типовых ферм (рис. 23.9). Подстропильные фер-
мы для зданий со скатной кровлей разработаны в серий
ПК-01-110/68, а для зданий с малоуклонной кровлей — в серии
1 463-4.
Стальные фермы (рис. 23.10) обладают рядом достоинств:
малой массой, индустриальностью; к их недостаткам относятся
малая огнестойкость, подверженность коррозии и большой раС'
ход стали.
424
Рис. 23.7, Железобетонные балки покрытий пролетом
069 069
2WtO
Рис. 23.8. Железобетонные фер-
мы покрытия:
а — безраскосные арочные; б — рас-
косные сегментные
Рис. 23.9. Железобетонные подстропильные
а, б — конструктивные схемы; I — балка; 2 — ферма
балки и фермы покрытия:
Рис. 23.10. Стальные фермы
Рис. 23.11. Крупноразмерные железобетонные плиты покрытий:
а — преднапряжеиныс размером 3X6 и 1.5X6 к; б — то же, размером 3X12 м; в — ар
моцементные двоякой кривизны; г — типа 2Т
Плиты покрытия По балкам и фермам покрытия укладыва-
ют плиты покрытия (рис. 23.11), которые воспринимают нагруз-
ки, создаваемые кровлей, снегом, вентиляционными и другими
устройствами, установленными на крыше здания, и передают
- их на несущие конструкции покрытия или стены. Типовые же-
лезобетонные плиты покрытия массового изготовления имеют
размеры в плане ЗХб и 3X12 м. Разработаны также доборпые
плиты размером 1,5x6 м, используемые в местах повышенных
снеговых отложений у фонарей.
Плиты покрытия применяют четырех типов: без проема в
полке — тип ПГ, с проемом в полке для пропуска вентиляцион-
ной шахты или воздуховода крышного вентилятора — тип ПВ,
с прямоугольными проемами между ребрами для легкосбрасы-
васмой кровли над взрывоопасными помещениями цехов —
тип ПЛ, с проемами в полке для устройства зенитного фона-
ря— тип ПФ. Чертежи плит разработаны в сериях 1.465-3/80,
1-465-7 и 1.465-10.
Для покрытий зданий с сетками колонн 18X24, 18X30 и
24X24 м разработаны в серии 1 466-1/25 типовые железобетон-
ные оболочки положительной гауссовой кривизны. Оболочки
представляют собой сборно-монолитную конструкцию, монтируе-
мую из плит размером 3x6 м с цилиндрической поверхностью,
Контурных диафрагм в виде ферм и поясов (рис. 23.12).
427
Рис. 23.12. Пространственные покрытия
Стены зданий подразделяются на наружные и внутренние.
В зависимости от конструктивной схемы и роли, ими выполняе-
мой, стены классифицируют как несущие, самонесущие и не-
несущие (навесные).
Несущие стены воспринимают все нагрузки, возникающие в
здании, и передают их на фундамент. Чаще всего их выполняют
из кирпича толщиной 380, 510 и 640 мм.
Самонесущие стены воспринимают нагрузки собственной мас-
сы и ветровую. Выполняют их из кирпича, блоков или панелей
(рис. 23.13).
Ненесущие (навесные) стены применяют наиболее широко.
Их обычно выполняют из панелей, навешиваемых па колонны
каркаса здания (рис. 23.14). Каждая панель несет нагрузку соб-
ственной массы и ветра в пределах одной панели. Панели стен
для производственных одноэтажных и многоэтажных отапливае-
мых и неотапливаемых зданий разработаны в сериях 1.432-14 и
1.432-15. Панели отапливаемых зданий запроектированы из
ячеистых автоклавных бетонов с объемной массой 700-^
800 кг/м3 и легких бетонов на пористых заполнителях — кераМ-
зитобетона, перлитобетона и аглопоритобетона с объемной мае-
428
Рис. 23.13. Элементы кирпичных стен:
1 — фундаментная балка; 2 — гидроизоляция; 3 — стена, 4 — доски; 5 — перемычка; 6
плита покрытия; 7 — балка покрытия; 8 — колонна; 9 — подсыпка под балку
Рис. 23.14. Навесные панели несущих стен:
— фундаментная балка, 2 — стальной опорный столик; 3— легкобетонная панель 4—
крепежный элемент, 5 — несущая конструкция покрытия, 6— подкрановая балка; 7—
Колонна; 8 — гидроизоляция. 9 — подсыпка
сой 900—1200 кг/м3, длиной 3 и 6 м, высотой 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м,
толщиной 200, 250 и 300 мм. Панели неотапливаемых зданий
Представляют собой плоские железобетонные плиты толщиной
70 мм для зданий с шагом колонн 6 м и ребристые плиты с вы-
сотой продольных ребер 300 мм и толщиной полки 30 мм для зда-
ний с шагом колонн 12 м.
429
Рис. 23.15. Типы железобетонных
колонн многоэтажных промыш-
ленных зданий
В многоэтажных про-
мышленных зданиях желе-
зобетонные колонны приме-
няют одно-, двух-, и трех-
этажной разрезки, т. е. вы-
сотой на один, два или три
этажа (рис. 23.15). Колон-
ны имеют опорные консоли
для опирания ригелей. Се-
чение колонн 400X400 и
400X600 мм. Типовые колонны разработаны для зданий с эта-
жами высотой 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 и 10,8 м. Последний размер от-
носится к зданиям с укрупненной сеткой колонн в верхнем
этаже или к трехэтажным зданиям с высотами двух нижних
этажей по 6 м.
Перекрытие — существенный конструктивный элемент много-
этажных промышленных зданий, который разделяет здание на
этажи и воспринимает нагрузки оборудования, людей и другие,
передавая их на колонны каркаса или стены. Перекрытия и по-
крытия многоэтажных промышленных зданий выполняют по ба-
лочной или безбалочной схемам.
Балочные перекрытия выполняют главным образом из сбор-
ных железобетонных конструкций — ригелей и плит перекрытия
(рис. 23.16). Этот вид перекрытия запроектирован двух типов.
Балочные перекрытия типа / предназначены для зданий, в кото-
рых технологическое оборудование устанавливают на плиты
перекрытия, уложенные* по полкам ригелей. Перекрытия типа 2
разработаны для зданий, в которых должно устанавливаться
«провисающее» оборудование, т е. проходящее через проемы в
перекрытии и опирающееся на специальные балки, окаймляю-
щие эти проемы.
Для установки горизонтальных аппаратов на междуэтажные
перекрытия применяются специальные Т-образные балки шири-
ной 730 мм, которые опирают на ригели перекрытия типа -
(рис. 23.17).
Конструкции с балочными перекрытиями запроектированы в
сериях 1.420-12 и 1.420-6 и предназначены для строительства в
несейсмических районах, а запроектированные в серии
ИИС-20 — для строительства в районах с сейсмичностью 7—
9 баллов. Рабочие чертежи балок для опирания оборудования
разработаны в серии ИИ29-3/70.
Безбалочные перекрытия применяют в основном в производ-
ствах с повышенными требованиями к чистоте, в пищевой про-
750, 1500 j 1500* m , 1500 . 1500
мышленности, холодильниках Они создают ровный потолок бе
выступающих балок. Безбалочное перекрытие состоит из четы
рех основных элементов: пролетной и надколонной плит, капи"
телей и колонн каркаса. Перекрытия этого типа запроектиров -
ны в серии 1.420-1.14.
Плиты перекрытий (покрытий) многоэтажных промышлен-
ных зданий выполняют в виде ребристых плит (рис. 23.18)
а иногда — многопустотных панелей. Ребристые плиты имеют
следующие номинальные размеры: длина — 6 м, высота — 0,4 м
ширина—1,5 м (основные) и 0,75 м (доборные). Доборные пли-
ты укладывают вдоль зданий у наружных стен. Многопустотные
панели при длине 6 м имеют высоту 0,22 м и ширину 1,5 м.
Рабочие чертежи ребристых плит разработаны в сериях
ИИ24-8 и ИИ24-9 (доборные плиты) для зданий с перекрытиями
типа 1, а для зданий с перекрытиями типа 2 — в серии ИИ24-2/70
и ИИ24-9 (доборные). Многопустотные панели принимают по
серии 1.440-1.
Перегородки в одно- и многоэтажных зданиях служат для
выделения отдельных помещений и подразделяются на выгора-
живающие (преграждающие доступ в определенные помещения)
и разделительные (препятствующие распространению производ-
ственных вредностей).
Выгораживающие перегородки желательно проектировать
сборно-разборными из щитов, с использованием стали, дерева
Б-Б
Рис. 23.17. Конструкции желе-
зобетонных балок для опира-
ния горизонтальных аппаратов:
1 — плиты перекрытия; 2 — поста-
мент под аппарат; 3 — аппарат; 4 —
колонна, 5 — балки таврового сече-
ния для опирания оборудования;
6 — ригель прямоугольного сечения
432
Рис. 23.18. Плиты перекрытий:
а — рядовая плита; б — доборная плита
и железобетона. Разделительные перегородки изготавливают в
основном из кирпича, блоков и панелей. Конструкции перегоро-
док разработаны в серии 1.431-14.
Полы промышленных зданий состоят из основания, подсти-
лающего слоя и покрытия Основанием для пола служат на пер-
вых этажах — грунт, на междуэтажных перекрытиях—плиты
Перекрытия. Кроме этих основных слоев, в конструкции пола
Могут входить прослойка, гидроизоляция, теплоизоляция и др.
Название полу дают по его верхнему слою — покрытию. Раз-
личают земляные или глинобитные покрытия пола, цементно-
Песчаные, цементно-бетонные, асфальтобетонные, полимерце-
^ентно-бетонные, поливинилацетатные, ксилолитовые, шлакоси-
талловые, клинкерные и другие покрытия полов.
Окна. Оконные переплеты делают из дерева (для произ-
водств с нормальным температурно-влажностным режимом),
В**ли или алюминия (в зданиях повышенной капитальности) и
^олезобетона (в зданиях с повышенной влажностью). Заполне-
но оконных проемов может быть двойным или одинарным, в за-
28—552 433
Рис. 23.19 Схемы аэрации однопролетных промышленных зданий, имеющих
различные фонари:
а— свстоаэрациопный; б — системы КТИС. в —системы МИОТ-2; г—системы В В Ба
Турина; д — системы ЛенПСП е — системы Гипромеза
висимости от расчетного перепада температур наружного и
внутреннего воздуха, вида зданий и помещений. Световые про-
емы устраивают в виде отдельных окон, лент или сплошные.
Кроме листового стекла, для заполнения окопных проемов при-
меняют стеклоблоки, профильное стекло коробчатого или швел-
лерного сечения.
Световые или светоаэрационные фонари, представляющие
собой остекленную надстройку над специально устроенными
проемами в перекрытии здания, применяют для верхнего осве-
щения зданий.
Наряду с освещением эти фонари служат целям воздухооб-
мена в помещениях, вследствие чего их называют светоаэра-
ционными (рис. 23 19). Световая активность фонарей зависит от
наклона и площади остекления, расположения его по отношению
к рабочей плоскости. Размер фонарей определяют на основании
светотехнического расчета.
Оптимальная в светотехническом отношении ширина прямо-
угольных и трапециевидных фонарей в многопролетных здания*
составляет 0,4—0г6 ширины пролета, а отношение высоты фона-
рей к их ширине — 0,3. Унифицированные прямоугольные фона;
ри приняты шириной 6 м для пролетов 12 и 18 м и ширине*
12 м —для пролетов 24, 30 и 36 м.
Для верхнего освещения применяют также зенитные фонар*1
со светопропускающими элементами из органического стекла
434
Рис. 23.20. Типы ворот производственных зданий:
о —распашные б — раздвижные (одно- и двухпольные); в, г — раздвижные секционные;
б — подъемно-цельные; е — складные; яс, л— подъемно-секционные; и—скатывающиеся
(шторные)
Ворота и двери. Размеры ворот и дверей и их число для
каждого помещения определяют в зависимости от требуемой
пропускной способности. Двери состоят из дверных коробок и
(Скрывающихся дверных полотен. Ворота имеют различную кон-
струкцию (рис. 23 20). В основном ворота открываются и за-
крываются автоматически.
Лестницы промышленных зданий подразделяют на основ-
ные служебные, аварийные и пожарные.
Основные лестницы предназначены для повседневного сооб-
щения между этажами и эвакуации людей в случае пожара.
Выполняют их обычно из сборных железобетонных маршей и
Площадок (рис. 23.21). Конструкции лестничных клеток прини-
мают по альбомам ИИ20-8; ИЙ27-1; ИИ27 2; ТДА27-1; ТДМ27-1
Служебные лестницы применяют для осмотра и обслужива-
ния технологического оборудования, подъема на технологиче-
ские площадки, состоят они из стальных маршей и площадок
(рис. 23.22). Высоту маршей принимают кратной 600 мм.
^8* 435
тов, а также чертежи машинных
рии 1.489-1.
Рис 23 21. Двухмаршевая
лестница промышленных зда-
ний
Аварийные лестницы
устраивают для эваку-
ации людей при авари
ях и пожарах. Их разме-
щают снаружи здания и
выполняют тоже из ме-
талла (рис. 23.23).
Пожарные лестницы
устраивают для подъе-
ма па крышу зданий во
время пожара. Их также
выполняют из металла,
вертикальными' и уста-
навливают снаружи зда-
ния.
Для вертикального
перемещения людей и
грузов применяют лиф-
ты. Чертежи шахт лиф-
помещений приведены в се-
23.5. ВНУТРИЦЕХОВОЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Для перемещения внутри цехов сырья, полуфабрикатов и гото-
вой продукции, монтажа и демонтажа технологического оборудо-
вания проектом предусматривают подъемно-транспортное обо-
рудование, которое является неотъемлемой частью механизации
и автоматизации производственных процессов, направленных на
ликвидацию ручных погрузо-разгрузочных работ и тяжелого
труда при выполнении основных и вспомогательных производ-
ственных операций.
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование разде-
ляют на два вида: периодического и непрерывного действия.
К первому виду относят подвесные грузоподъемные средства
(подвесные краны, электротали), мостовые краны и напольным
транспорт (вагонетки, электрокары, автокраны, погрузчики
и т. д.); ко второму — конвейеры, рольтанги, шнеки, ленточные
транспортеры и т. д.
Подвесные краны (рис. 23.24) состоят из несущей балки илй
легкого моста, передвигающихся с помощью механизмов пере-
движения по. подвесным путям, прикрепленным к конструк^1’1*
436
Рис 23 22. Служебная маршевая лестница:
а — общий вид, б — верхний узел опирания марша в — нижний узел опирания марша
покрытия здания. Грузоподъемность подвесных кранов от 0,25
до 5 т.
Электроталь— специальная тележка, катящаяся по нижней
полке двутавровой стальной балки, прикрепленной к стропиль-
ной конструкции покрытия здания (балке или ферме). Грузо-
подъемность электроталей до 5 т (рис. 23.24, б).
Мостовые опорные краны состоят из несущего моста, пере-
двигающегося с помощью механизма передвижения по под-
крановым путям, уложенным на консоли колонн (рис. 23.25).
Грузоподъемность мостовых кранов от 1 до 500 т
Различают мостовые ручные краны, которыми управляют с
пола, и мостовые электрические опорные крапы, управляемые из
подвешенной к несущему мосту кабины крановщика.
Грузоподъемность первых — о г 1 до 20 т, вторых — обычно
от 5 до 50 т.
В цехах с интенсивным процессом возможна установка в од-
ном пролете двух кранов и более, причем, как в одном уровне,
так и в двух.
23.6. ВОЗДЕЙСТВИЕ АГРЕССИВНЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ФАКТОРОВ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
По степени воздействия на строительные конструкции среды
Разделяются на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрес-
сивные и сильноагрессивные. По физическому состоянию среды
Разделяют на газообразные, твердые и жидкие.
Степень агрессивности среды определяется концентрацией и
активностью производственных выделений, хаоактером их воз-
действия на конструкции (непосредственно или через воздушную
437
Рис. 23.23 Аварийная (/) и по-
жарная (2) лестницы
среду) и др. При этом
на конструкцию может
воздействовать одна или
несколько сред, в зависи-
мости от условий эксплуа-
тации зданий (температу-
тура, влажность и др.) од-
на и та же агрессивная
среда может воздейство
вать на конструкцию с различной степенью агрессивности.
Пары и газы, выделяющиеся при технологических процессах
в производственных зданиях, относятся, как правило, к кислым
или кислотообразующим (кроме аммиака и кислорода), причем
образование кислоты из них происходит только при наличии
влаги в воздухе или на поверхности строительных конструкций.
Воздействие влаги на строительные материалы в ряде слу-
чаев вызывает выщелачивание отдельных составляющих строи-
тельных материалов, а при попеременном замораживании и от-
таивании— и их разрушение. Наличие в воде солей, как прави-
ло, повышает ее агрессивность.
Растворы кислот и оснований еще более агрессивны. Особен-
но агрессивны кислоты к металлам, традиционным бетонам, си-
ликатному кирпичу. Керамические изделия, глиняный кирпич и
бетон па жидком стекле хорошо противостоят воздействию кис-
лот, но относительно быстро разрушаются щелочами.
Па многие строительные материалы разрушающее воздей-
ствие оказывают окислители (кислород, хлор, пары брома, иода
И др )•
С целью снижения степени агрессивного воздействия среды
на строительные конструкции при проектировании необходимо
предусматривать следующее:
разрабатывать генеральные планы предприятий, объем и Oj
плапировочные и конструктивные решения зданий и сооружении
с учетом розы ветров;
максимально возможную герметизацию технологического
оборудования, применяя необходимую приточно-вытяжную вен-
тиляцию и отсосы в местах наибольшего выделения агрессив-
ных паров и пылей;
применение строительных конструкций таких форм сечения,
при которых исключается или уменьшается возможность застоя
агрессивных газов, а также скопление жидкостей и пыли на по-
верхности конструкций;
материалы, из которых выполнены строительные констрУк'
ции должны быть стойкими в данных условиях эксплуатации.
438
При проектировании и применении бетонных и железобетон-
ных строительных конструкций для эксплуатации в агрессивной
среде, их коррозионную стойкость обеспечивают применением
соответствующих видов цементов; добавок, повышающих корро-
зионную стойкость бетона и его защитную способность для
стальной арматуры; снижением проницаемости бетона; повы-
шенными требованиями к трещиностойкости и толщине защит-
ного слоя бетона.
В случае недостаточной эффективности названных мероприя-
тий предусматривают защиту поверхности конструкции: лако-
красочными покрытиями; оклеенной изоляцией из листовых и
пленочных материалов; облицовкой, футеровкой или примене-
нием изделий из керамики, шлакоситаллов, стекла, каменного
литья, природного камня; штукатурными покрытиями на основе
цементных и полимерных вяжущих, жидкого стекла, битума;
уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами.
При проектировании конструкций из стали или алюминия
руководствуются требованиями к выбору соответствующих ма-
рок названных металлов, стойких в конкретных условиях экс-
плуатации.
Стальные конструкции (колонны, стропильные фермы) для
производств с сильноагрсссивпыми средами проектируют со
сплошными стенками
От агрессивных воздействий среды стальные конструкции
защищают окрашиванием лакокрасочными материалами, горя-
чим цинкованием, газотермическим напылением цинка или алю-
миния, электрохимической защитой, облицовкой химически стой-
кими неметаллическими материалами и т. д.
Конструкции из алюминия защищают электрохимическим
анодированием, химическим оксидированием с последующим
нанесением лакокрасочных покрытий и др.
Деревянные конструкции защищают антисептировапием, кон-
сервированием, покрытием лакокрасочными материалами или
Рис. 23.24. Подвесные краны:
° двухопорная кран-балка, б — электроталь на монорельсовом пути. /— кран-балка;
2 *- таль; 3 — подвесной путь; 4 — балка или ферма покрытия
439
Рис. 23.25. Схема расположения путей мостовых крапов:
7 — мост крана; 2— грузовая тележка крана; 3—кабина; 4 — подкрановая балка. 5 —
вспомогательная балка; 6 — горизонтальная тормозная ферма; 7 — колонна; 8—ферма
покрытия
поверхностной пропиткой составами комплексного действия
Конкретные мероприятия и рекомендуемые материалы для
защиты строительных конструкций от коррозии приведены в
СНиП 2 03.11—85.
Следует иметь в виду, что обеспечение долговечности и со-
хранности производственных зданий во многом зависят не толь-
ко от качества разработанного проекта, но и от правильной их
эксплуатации, которая заключается в предотвращении прежде-
временного износа здания и его элементов профилактическими
мерами и периодическим проведением соответствующих ре-
монтов.
С целью предотвращения преждевременного износа зданий
Госстрой СССР установил ряд систем планово-предупредитель-
ного ремонта, обязательных для министерств и ведомств. В си-
стему планово-предупредительного ремонта производственных
зданий входят:
постоянный уход за конструкциями, оборудованием, помеще-
ниями; поддержание в них требуемого температурно-влажност-
ного и санитарно-гигиенического режимов; устранение повреж-
дений;
периодические осмотры и технические освидетельствования
зданий и помещений комиссиями для оценки их технического
состояния и составления планов ремонта;
440
ремонт зданий: текущий (главным образом восстановление
защитных поверхностен конструкций и устранении мелких по-
вреждении) и капитальный — выборочный и комплексный (за-
мена или усиление изношенных конструкций).
23.7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Номенклатура типовых железобетонных конструкций одноэтаж-
ных производственных зданий включает: несущие и ограждаю-
щие элементы, из которых проектируют одно- или многопролет-
ные здания высотой от 3 до 18 м от пола до низа несущих кон-
струкций покрытий с величиной пролетов от 6 до 24 (иногда до
36) м. При этом, одноэтажные производственные здания проек-
тируют бескрановыми и с подвесными или мостовыми кранами,
бесфонарными или с фонарями, со скатной или плоской (мало-
уклонной) кровлей, с наружным или внутренним водостоком,
с пролетами одинакового или различного направления и высоты
(рис. 23.26).
Одноэтажные производственные здания проектируют каркас-
ными. Жесткость каркаса в продольном направлении обеспечи-
вается при небольших высотах зданий заделкой колонн в фунда-
менты, а при высоких зданиях — вертикальными стальными свя-
зями между колоннами.
Здания следует проектировать прямоугольной формы в пла-
не, с пролетами одинаковой ширины и одного направления,
с одинаковым шагом колонн, без перепада высот. Рекомендует-
ся избегать применения взаимно перпендикулярных пролетов.
В случае обоснованной необходимости возведения зданий П- и
Ш-образной застройки в плане, их следует располагать парал-
лельно или под углом 0—45° к направлению господствующих
ветров, обращая двором на наветренную сторону для обеспече-
ния проветривания двора.
При выборе объемно-планировочного решения учитывают
следующие принципы проектирования: блокирование основных
производственных и вспомогательных процессов (если это не
противоречит технологическим, санитарно-гигиеническим, проти-
вопожарным и транспортным требованиям); взаимная увязка
грузовых и людских потоков; зонирование в размещении внут-
ри здания производственных и вспомогательных помещений и в
пределах собственно производственной площади; максимально
возможный вынос технологического оборудования за пределы
здания.
При блокировании в одном производственном здании объ-
единяют несколько производств с одинаковыми или различны-
ми технологическими процессами, что способствует сокращению
площадей предприятия, упрощению технологических связей
441
I
между различными производствами, отделениями и участками,
уменьшению затрат на строительство и эксплуатацию зданий.
Наиболее целесообразно блокировать цехи со сходными плани-
ровочными и конструктивными решениями, производствами,
внутренним режимом, противопожарными требованиями и др.
Один из важнейших аспектов проектирования производствен-
ных зданий — организация грузовых и людских потоков. Рабо-
тающим на предприятии должна быть обеспечена возможность
перемещаться в здании по кратчайшим, удобным и безопасным
путям. Следует избегать пересечений в одной плоскости грузо-
вых и людских потоков, устраивая при необходимости подзем-
ные переходы, мосты и переходные мостики.
442
I
Рис. 23 26 Характерные разрезы промышленных зданий.
а—б — со скатными крышами и наружным водоотводом: в —с покрытием по сегментным
фермам с внутренним водоотводом; г —с шедовым покрытием и внутренним водоотво-
дом б—с плоским покрытием и внутренним водоотводом. J — несущие колонны; 2 —
пролетные несущие конструкции; 3 — покрытие; 4 — сливной карниз; 5 — световой фо-
нарь; 6 — водосборная ендова 7 — воронка внутреннего водостока 8— стояк внутренне
го водостока: 9—внутренняя сеть труб ливневой канализации и каналах под полом:
10 — внешняя сеть подземной ливневой канализации; 11— парапет
Входы в производственное здание через бытовые помещения
следует располагать на лицевой стороне застройки, а выходы из
бытовых помещений в цех — на основные проходы.
Зонирование внутри здании предполагает размещение в зда-
нии следующих функциональных зон: основного производства,
обслуживания производства (склады, ремонтные мастерские,
инструментальные), обслуживания работающих, инженерного
оборудования (вентиляционные камеры, трансформаторные,
электрощитовые, компрессорные и др.), технологических и ин-
женерно-технических коммуникаций (конвейеры, электрокабе-
ли, трубопроводы и др ). Названные зоны можно размещать в
одной горизонтальной плоскости (горизонтальное зонирование)
или в вертикальной плоскости (вертикальное). Совмещение го-
ризонтального и вертикального зонирования называется про-
странственным функциональным зонированием.
При функциональном зонировании группируют помещения с
одинаковыми вредностями и изолируют их от помещений с про-
изводствами менее вредными. При этом помещения с наиболь-
шими вредностями размещают с подветренной стороны здания
443
и вне основных путей передвижения работающих к рабочим
местам. Для устранения попадания производственных вредно-
стей в соседние зоны и помещения предусматривают необходи-
мую вентиляцию, непроницаемые степы, в необходимых случаях
устраивают тамбуры.
Развитие автоматизации производства и дистанционного
управления технологическим оборудованием способствует все
расширяющемуся внедрению такой эффективной меры улучше-
ния условий труда и повышения уровня безопасности взрыво-
опасных производств, как вынос технологического оборудования
за пределы производственных зданий (рис. 23.27).
При проектировании необходимо учесть также то, что хими-
ческие производства весьма динамичны их технология меняет-
ся в течение короткого времени, оборудование модернизируется
и часто перемещается в пределах цехов. Все это предъявляет
особые требования к объемно-планировочным и конструктивным
решениям зданий и сооружений, которые должны обеспечивать
эффективное использование производственных площадей и объ-
емов, допускать возможность изменения планировки внутренне-
го объема (рис. 23 28).
Одноэтажные здания без мостовых крапов или оборудован-
ные подвесными кранами грузоподъемностью от 0,25 до 5 т,
проектируют с шириной пролетов, 6, 9, 12, 18, 24, 30 и 36 м, ша-
гом колонн би 12 м, высотой (т. е. расстоянием от пола до низа
несущей конструкции покрытия) 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0;
7,2; 8,4 9,6; 10,8; 12,0; 13,2; 14,4; 15,6; 16,8; 18,0 м.
Здания с мостовыми ручными опорными кранами грузоподъ-
емностью от 1 до 20 т проектируют с шириной пролетов 9,12 и
18 м, шагом колонн 6 м, высотой 6,0; 7,2; 8,4; 9,6 м.
Здания, оборудованные мостовыми электрическими опорны-
ми кранами грузоподъемностью от 5 до 50 т, проектируют с ши-
риной пролетов 18, 24, 30 и 36 м, шагом колонн 6 или 12 м, вы-
сотой 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,2; 14,4; 15,6; 16,8 и 18 м.
Рнс. 23.27. Предприятие химической промышленности с открытым располо-
жением части технологического оборудования
444
1
I
18.000
9,600
0
□
D
□
;т.....~~
15,200
41----лг
41—~4Г
Ш
24000
24000
48000
Рис. 23.28. Пример встроенной сборно-разборной этажерки в здании павиль-
онного типа завода лаков и красок
10,800
7,200
В соответствии с ГОСТ 23838—79 устанавливается опреде-
ленная привязка конструктивных элементов одноэтажных про-
изводственных зданий к координационным осям.
Архитектурные решения зданий следует принимать с учетом
градостроительных и климатических условии строительства и
характера окружающей застройки.
Цветовую отделку интерьеров следует предусматривать в со-
ответствии с ГОСТ 14202—69 и ГОСТ '12.4.026—76.
23.8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Номенклатура типовых железобетонных конструкций много-
этажных зданий включает элементы каркаса и перекрытий зда-
ний массового назначения с учетом унифицированных парамет-
ров в части объемно-планировочных решений и нормативных
нагрузок па перекрытие (рис. 23 29 и 23 30).
Основные положения по проектированию многоэтажных и
одноэтажных зданий имеют много общего. Многоэтажные зда-
ния проектируют также каркасными с учетом принципов блоки-
рования, взаимоувязки грузовых и людских потоков, зонирова-
ния производств, максимального выноса оборудования за преде-
лы здаг ня.
В то же время проектирование многоэтажных зданий имеет
некоторые особенности. В этих зданиях должно предусматри-
ваться устройство вертикального транспорта для перемещения
людей и грузов. Меньшая по сравнению с одноэтажными зда-
ниями сетка колонн в некоторых случаях препятствует наибо-
445
лее рациональной компоновке технологического, особенно кругь
погабаритного оборудования. Стоимость многоэтажных здании
несколько выше одноэтажных, а возведение более сложно. Тем
не менее, доля многоэтажного промышленного строительства
неуклонно возрастает вследствие развития в городах новейших
отраслей промышленности (электроника, приборостроение)
увеличения доли реконструируемых предприятий (при дефици-
те свободных территорий) и др.
Типовые конструкции многоэтажных производственных зда-
ний с балочными перекрытиями серии 1 420 12 разработаны для
схем зданий со следующими объемно-планировочными парамет-
рами:
с сеткой колонн 6X6 или 9X6 м, дсухнролетные, трех- и че-
гырехэтажныс, а при 3—10 пролетах число этажей от трех до
пяти. Высоты этих этажей равны 3,6; 4,8 и 6 м. Возможно так-
же сочетание следующих высот: первого этажа — 6 м и осталь-
ных— 4,8; первого — 7,2 м и остальных — 6 м;
с сеткой колонн 9X6 м, с числом пролетов не менее двух,
трех- и четырехэтажные Высоты этажей 3,6 или 4,8 или 6 м.
Возможно сочетание высот: первого этажа — 6 м и остальных —
1.8 м; первого — 7,2 м и остальных — 6 м;
с сеткой колонн 6x6, трехпролетные во всех этажах, кроме
верхнего однопролетного шириной 18 м, оборудованного мосто-
вым краном Iрузоподъемностью 10 т или подвесным транспор-
том. Число этажей 3—5. Высота верхнего этажа при мостовом
кране—10,8 м, при подвесном транспорте — 7,2 м, а остальных
этажей 4,8 или 6 м (рис. 21 31);
с сеткой колонн 9x6 м, двухпролетные во всех этажах кро-
ме верхнего одпопролетного шириной 18 м, оборудованного под-
весным транспортом. Число этажей 3 и 4. Высота верхнего эта-
жа 7,2 м. остальных — 4,8 или 6 м.
Типовые конструкции многоэтажных производственных зда-
ний в серии 1.420 6 разработаны для зданий с сеткой колонн
Рис. 23.29. Конструктивные схемы многоэтажных каркасных промышленных
зданий:
а — с б< збал очными перекрытиями; / — капитель; 2— надколоннзя плита; 3— пролетная
плита б—с балочными перекрытиями; /—коробчатая плита; 2— ребристая плита
ригель поперечной рамы; 4 — ригель продольной рамы; 5 вс-роенные светильники ис-
кусственного освещения 6 — коробчатые плита-ноздуховод; в — с межфермениыми эта-
жами: I—многопустотная плита; 2—ребристая плита; 3 — железобетонная безраскос*
пая ферма; 4— ригель продольной рамы; 5—«сантсхническая> плита; 6 — плита с°
встроенными слетильинками
Рис. 23.30. Конструктивные схемы многоэтажных промышленных здании
с балочными конструкциями перекрытий:
а — с одинаковыми пролетами во всех этажах; б — с увеличенным пролетом в верхнем
этаже и с подвесным краном; в — с увеличенным пролетом в верхнем этаже и с (,П°Р
ним краном; ! — вариант перекрытия с опиранием ребристых плит на полки ригелей,
2 — то же. с опиранием плит по верху ригелей; 3— ригель поперечной рамы; 4— риге-
продольной рамы жесткости; 5 — подвесной кран; 6 — опорный кран
446
12x6 м, с числом пролетов 2—5, числом этажей 3—5 и высота-
ми этажей 4,8 или 6 м. Возможно сочетание высот первого эта-
жа 6 м и остальных—4,8 м, а также высоты первого этажа
7,2 м и остальных — 6 м.
Типовые конструкции зданий с безбалочными перекрытиями
серии 1 420-1 14 разработаны для зданий с сеткой колонн
6x6 м, числом пролетов 3—10 и числом этажей 3—5. Высоты
этажей 4,8 и 6 м во всех этажах или 6 м в первом или верхнем
этаже, а в остальных этажах — 4,8 м. Предусмотрена возмож-
ность устройства подвальных этажей высотой 3,6 м в сочетании
с надземными этажами высотой 4,8 м.
В целях более свободной организации технологического про-
цесса и повышения универсальности многоэтажных производст-
венных зданий разработаны каркасы пролетом 12 м и шагом ко-
лонн 6 или 12 м, здания с этажами в межферменном простран-
стве.
Здания с этажами в межфермеппом пространстве целесооб-
разно использовать для производств с кондиционированием воз-
духа и с развитой системой санитарно-бьпового обслуживания.
23.9. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
При реконструкции предприятий параллельно с совершенство-
ванием и заменой технологического оборудования выполняют
строительные работы, связанные с изменением технологическо-
го процесса и размещением в цехах нового оборудования, улуч-
шением условий освещенности и аэрации, уменьшением шума,
и повышением эстетических качеств интерьера, т. е. модернизи-
руют производственное здание.
Подготовку исходных данных для проведения строительной
реконструкции производственных зданий начинают с выполнения
архитектурных обмеров и составления обмерных чертежей пла-
нов и разрезов зданий.
Второй этап подготовки данных для реконструкции — обсле-
ювание здания и составление технического заключения. Цель
обследования (диагностики) зданий — нахождение дефектов и
выявление вызвавших их причин. Обследование проводят визу-
ально, используя при необходимости механические инструменты
(молотки Кашкарова или Физделя, пистолеты ЦНИИСКа и
др.), приборы неразрушающего контроля (металлоискатели,
прогибомеры, ультразвуковые приборы и др.). Некоторые про-
бы и образцы материалов, из которых изготовлены строитель-
ные конструкции, подвергают лабораторному исследованию.
Составленное на основе обследования техническое заключе-
ние служит исходным документом для разработки проекта ре-
конструкции здания, а также для конкретных решений, связап-
418
Рис. 23.31. хМногоэтаж-
ное здание химического
предприятия
пых с улучшением,
усилением или за-
меной конструкций
и определением их
роли в модернизи-
руемом здании.
В проектах ре-
конструкции произ-
водственных зда-
ний предусматри-
вают следующее:
повышение высоты
одноэтажных зда-
ний; увеличение
ширины пролетов;
усиление строите-
льных конструкций
(колонн, стен, пе-
рекрытия и др);
выполнение новых
строительных конструкций для установки современного подъ-
емно-транспортного оборудования; перестройку ограждающих
конструкций для улучшения естественного освещения и аэра-
ции здания; расширение производственных и вспомогательных
помещений и их перепланировку; объединение нескольких зда-
ний в одно, выравнивая их по высоте и внутреннее переобору-
дование; улучшение внешнего вида здания и его интерьера;
установку новых санитарно-технических устройств и др.
ГЛАВА 24
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ХИМИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
24.1. КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ
ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Па стадии проектирования химических предприятий должны
быть предусмотрены меры, обеспечивающие пожарную безопас-
ность возводимых объектов. Например, прочность зданий при
29—552
449
пожаре, ограничение площади развития пожара, предотвраще-
ние его распространения в здании и на территории, использо-
вание соответствующего инженерного оборудования, исключаю-
щего источники возникновения пожара и препятствующего его
распространению и т. п.
Все эти требования изложены ь строительных нормах и пра-
вилах.
В каждом конкретном случае все требования пожарной за-
щиты устанавливаются на основе оценки категории помещений
и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
В зависимости от количества и пожаро- и взрывоопасных
свойств обращающихся в производстве веществ и материалов,
а также с учетом особенностей технологических процессов про-
изводств «Общесоюзными нормами технологического проекти-
рования» (ОНТП-24—86) установлена методика определения
категории помещений и зданий, производственного и складского
назначения по взрывопожарной и пожарной опасности.
Эти нормы, отменяющие СНиП П-90—81, являются обще-
союзными, однако не распространяются на помещения и здания
для производства и хранения взрывчатых веществ, средств ини-
циирования взрывчатых веществ, а также на здания и соору-
жения, которые проектируются по специальным нормам и пра-
вилам.
Категорию помещений и зданий устанавливают технологи
проектных организаций на стадии проектирования, а также ми-
нистерства и ведомства.
При установлении категории исходят из наиболее неблаго-
приятного в отношении пожара или взрыва периода, с учетом
особенностей конкретного технологического процесса, количест-
ва обращающихся веществ, их пожаро- и взрывоопасных
свойств и агрегатного состояния.
Все помещения и здания по взрывопожарной и пожарной
опасности подразделяются на 5 категорий: А, Б, В, Г, Д
Последовательной проверкой принадлежности помещения к
категориям от высшей (А) к низшей (Д) определяют категорию
помещения.
К взрывопожарным категории А отнесены помещения, свя-
занные с применением горючих газов, легковоспламеняющихся
жидкостей с температурой вспышки не более 28 °C, в таком ко-
личестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоз-
душные смеси, при воспламенении которых развивается расчет-
ное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее
5 кПа; помещения, в которых применяются вещества и мате-
риалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с во-
дой, кислородом воздуха или один с другим в таком количестве,
что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превы-
шает 5 кПа.
К взрывопожароопасным категории Б отнесены помещения,
в которых обращаются горючие пыли или волокна, легковоспла-
меняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °C,
горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать
взрывоопасные пылсвоздушные или паровоздушные смеси, при
воспламенении которых развивается расчетное избыточное дав-
ление взрыва в помещении, превышающем 5 кПа.
К пожароопасным категории В отиесегы помещения, в кото-
рых обращаются горючие и тру хногорючие жидкости, твердые
горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе
пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаи-
модействии с водой, кислородом воздуха или одним и другим
только гореть, при условии, что помещения, в которых они име-
ются в наличии или обращаются, не относится к категориям
А и Б.
К категории Г отнесены помещения, в которых обращаются
негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или
расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопро-
вождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горю-
чие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или
утилизируются в качестве тонливт.
К категории Д отнесены помещения, в которых обращаются
негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
При наличии в здании помещений одной или разных катего-
рий ОНТП 24—86 принят ряд ограничений (таблица 24.1).
При установлении категории помещения по ОНТП 24—86
необходимо знать избыточное давление взрыва. Ниже приведе-
ны методы расчета этого параметра для горючих газов, паров
ЛВЖ и ГЖ. а также горючих пылей.
Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легко-
воспламеняющихся и горючих жидкостей.
Для индивидуальных горючих веществ, в состав которых входят С, Н, N,
О, Cl, Вг, J, F избыточное давление взрыва ДР можно рассчитать по фор-
муле:
mZ 100 I
ДР — (Ртах ^о) у Q ’ с ' k, ’
1 * сРг.п Чт
где Ртах — максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушйой
или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемая эксперимен-
тально или по справочным данным.
При отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа; Ро —
начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т— мас-
са горючего газа или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей,
вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг
/n=(Va+VT) рг,
Va— объем газа, вышедшего из аппарата, м3;
I г — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.
29*
451
Таблица 24 1. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
,, Условия отнесения к категории
Категория _______________________________________________________________
зданий |
относится, если I не относится, если
А суммарная площадь по- мещений категории А превышает 5% площади суммарная площадь помещений кате- гории А в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещен-
Б всех помещений или 200 м2 здание не относится ных в нем помещений (но нс более 1000 м2), помещения оборудованы установками автоматического пожа- ротушения суммарная площадь помещений кате-
В к категории А; суммарная площадь по- мещений категории А и Б превышает 5% сум- марной площади всех помещений или 200 м3 здание не относится к горий А и Б не превышает 25% сум- марной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), помещения оборудованы установками автоматического пожа- ротушения суммарная площадь помещений ка-
Г категориям А или Б; суммарная площадь по- мещений категорий Л, Б и В превышает 5% (10%, если в здании от- сутствуют помещения категорий А и Б) сум- марной площади всех помещений здание не относится к тегорий А, Б и В в здании не превы- шает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), помещения обо- рудуются установками автоматиче- ского пожаротушения суммарная площадь помещений кате-
д категориям А, Б или В: суммарная площадь ка- тегории А, Б, В и Г пре- вышает 5% суммарной площади всех помеще- ний здание не относится к категориям А, Б, В или Г горий А, Б, В и Г в здании не пре- вышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещении (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются уста- новками автоматического пожароту- шения
При ЭТОМ
Va = 0,01P,V,
Pi — давление в аппарате, кПа; V— объем аппарата, м3
V,-l/,T+V2T,
Vtr — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
V2t — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3.
q— расход газа, определяемый в зависимости от давления в трубопроводе,
его диаметра, температуры газовой среды и т д„ м3-с"‘; т — расчетное вре-
мя отключения в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки
и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные
устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
452
Если вероятность отказа системы автоматики не превышает 10-в год, то —
не более 30 с, если более 10 6 год— 120 с, при ручном отключении — 300 с.
Егг = 0,01лР2('’12^1+г22^г+ ... +r2nLn),
где Р2 — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регла-
менту, кПа; г — внутренний радиус трубопроводов, м; L — длина трубопрово-
дов от аварийного аппарата до задвижек, м.
Если пары жидкости поступают в помещение от нескольких источников
испарения (поверхность разлитой жидкости, открытые емкости и т. п), то
массу паров жидкости определяют по формуле
ш = тР4-ЩеМк+пгсв окр,
здесь тр — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
Шемк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емко-
стей, кг.
При этом каждое из слагаемых этой формулы определяют по уравнению:
т = WFnT,
где IF — интенсивность испарения, кг с~‘м~2; Fn — площадь испарения, м2,
в зависимости от массы жидкости тя, вышедшей в помещение.
Площадь испарения при разливе на пол определяют (при отсутствии
справочных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содер-
жащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади
0,5 м2, а остальных жидкостей — на площади 1 м2 пола помещения; длитель-
ность испарения жидкости принимают равной времени ее полного испарения,
но не более 3600 с.
Если в результате аварии возможно поступление жидкости в распылен-
ном состоянии, то это должно быть учтено введением дополнительного сла-
гаемого, учитывающего общ)ю массу поступившей жидкости от распыляю-
щих устройств, исходя из продолжительности их работы.
При отсутствии экспериментальных данных интенсивность испарения для
ЛВЖ допускается рассчитывать по формуле:
1О-ЙТ] УМРИ,
где т) — коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного по-
тока над поверхностью испарения (табл 24.2); М — молекулярная масса,
г-моль-1; Р„— давление насыщенного пара при расчетной температуре жид-
кости, определяемое по справочным данным.
Для формулы расчеты избыточного давления ДР — Z— коэффициент
участия горючего во взрыве.
В случае 100 m/(pr.n, VCB)<0,5-СНкпв, расчет Z ведется по ОНТП24—86.
В остальных случаях значения Z имеют следующие значения:
для горючих газов 0,5; для ЛВЖ и ГЖ, нагретых до температуры
вспышки и выше, либо ниже при наличии возможности образования аэрозо-
ля —0,3; а при отсутствии возможности образования аэрозоля — 0.
Таблица 24.2. Зависимость коэффициента 1] от скорости потока
и температуры
Скорость воз- душного по- тока, м-с~1 Значение т] при температуре Т (°C) воздуха в помещении
10 15 23 30 35
0 1,0 1,0 1.0 1,0 1,0
0,1 3,0 2,6 2,4 1,8 1,6
0,2 4,6 3,8 3,5 2 4 2,3
0,5 6,6 5,7 5,4 3,6 3,2
1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6
453
VCB — свободный объем помещения, м3, рг.и — плотность пара или газа,
кг-м“3; С-т — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и
ГЖ % (об.); определяется по формуie:
Сст = 100/(1 4- 4,840),
где
л|(
— — стехиометрический коэффициент кислорода в реак
ции ci орания пс, пн, по, пх— число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле
горючего, Кн— коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
неадиабатичноегь процесса горения. Допускается принимать Кн— равным 3
Для индивидуальных веществ, состава отличного от указанного в начале
расчетов, а также для смесей расчет может быть проведен по формуле
hiHtPqZ 1
УевРнср7' о
где Hr— теплота сгорания, Дж-кг-1; рв — плотность воздуха до взрыва при
начальной температуре То, кг-м-3; сР— теплоемкость воздуха, Дж-кг-,-К-1
(допускается принимать 1,01-103 Дж кг_,-К“ ); То — начальная температура
воздуха, К.
Избыточное давление взрыва для Горючих пылей в соответствии с ОНТП
24—86 рассчитывают по формуле
tn- Нт P^-Z 1
^св Pb'QiTo *
где Hr — теплота сгорания, Дж-кг-'; Ро — начальное давление, кПа (допус-
кается принимать равным 101 кПа); Z—доля участия взвешенной горючей
пыли во взрыве (при отсутствии экспериментальных сведений допускается
принимать равной 0,5); VCB — свободный объем помещения, м3; —плот
ность воздуха до взрыва при начальной температуре То, кг-м-3; сР— тепло-
емкость воздуха, Джкг-1-К-1 (допускается принимать равной
1,01-103 Дж-кг-1-К* '); То — начальная температура воздуха, К; /ен— коэф-
фициент, учитывающий негерметичность помещения и необратимость пронес
са горения (допускается принимать Кн равным 3); m—расчетная масса
взвешенной в объеме помещения пыли, образовавшейся в результате ава-
рийной ситуации, кг, w=rzK34-rzaB.
При этом массу взвихрившейся пыли лВт определяют по формуле
твз=к^тп,
где ^вз—доля отложенной в помещении пыли, способной перейти во взве-
шенное состояние в результате аварийной ситуации <г.ри отсутствии экспе-
риментальных данных допускается принимать Л'вз=0,9); та— масса отло-
жившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг,
Масса пыли, поступившей в помещении в результате аварии тав,
тая= (Шап + ^т) /гп,
где /Пап — масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг.
При этом выбирают наиболее неблагоприятный момент аварии, либо
период нормальной работы аппаратов, однако считают, что при взрыве участ-
вует наибольшее количество веществ и материалов, наиболее опасных в от-
ношении последствий взрыва.
Для пыли это означает разгерметизацию аппарата и аварийный выброс
в помещение всей находившейся в нем пыли, а аварии предшествовало на-
копление пыли в производственном помещении, соответствующее условиям
нормального режима работы.
q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных
веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения,
кг-с-1;
454
т — время отключения. При определении времени отключения должны быть
учтены паспортные данные на запорные устройства, характер технологиче
скоро процесса и вид расчетной аварии. Если вероятность отказа системы,
автоматики не превышает 10-6 в год, то не более 3 с, если более 10-6—120с,
при ручном отключении — 300 с;
Л’п — коэффициент пыления (отношение массы взвешенной в воздухе
пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение).
Если экспериментальные данные о значении ktl отсутствуют, допускается
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм принимать Лп=0,5, а с дисперс-
ностью менее 350 мкм /гп=1,0.
Массу отложившейся в помещении пыли тп к моменту аварии рассчиты-
вают по формуле
/гг
— ~Г— {гпг - - т2),
Zvy
где kr—доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; ni\—масса
пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помеще-
нии за период времени между генеральными уборками, кг, т2 — масса пыли,
оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период
времени между текущими уборками, кг; ky — коэффициент эффективности.
При ручной уборке пыли сухой — 0,6; влажной — 0,7; при механизированной
вакуумной уборке: ровный пол — 0.9, пол с выбоинами (до 5% площ.) —0,7.
При этом к труднодоступным для уборки помещениям относят поверх-
ности в производственных помещениях, которые очищают только при гене-
ральных уборках пыли, а к доступным для уборки помещениям относятся
такие, пыль с которых удаляется ежесменно, ежесуточно и т. д.
Масса пыли пи (i=l,2), оседающей на различных поверхностях в поме-
щении за межуборочный период определяют по формуле
/и,-=М,- (1 — а) р,- (£=1,2),
где Mi=2.MI(—масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период
/
времени между генеральными уборками, кг; Мц—масса пыли, выделяемая
единицей пылящего оборудования за указанный период, кг; М2—2М2/-—мас-
/
са пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между те-
кущими уборками пыли, кг; М2. — масса пыли, выделяемая единицей пыля-
щего оборудования за указанный период, кг; а—доля выделяющейся в объ-
iM помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными систе
мами (при отсутствии экспериментальных данных а=0); Pi, р2— доли выде-
ляющейся в объем помещения ныли, оседающей соответственно на трудно-
доступных и доступных для уборки поверхностях помещения (Pi + p2=l)-
При отсутствии сведений о Pi и р2 принимают Pi —1, р2=0
Величину Mi(i— 1,2) можно опредетить экспериментально в период мак-
симальной загрузки оборудования по формуле
M, = S(G(/FO)T| 0=1.2).
7
где Gir, GSl- — интенсивнос-ь пылеотложений, соответственно на труднодо-
ступных Гц (mz) и доступных F2l (м2) площадях, кг-м-2с-1; ть т2 — проме-
жуток времени соответственно между генеральными и текущими уборками
ныли, с.
Если взрывоопасные смеси содержат одновременно газы (пары) и пыли,
то расчетное избыточное давление взрыва определяют по формуле
AP=APt+AP2,
где ДР] — давление взрыва для индивидуальных горючих веществ, либо для
смесей, вычисленных по соответствующим формулам; ДР2 — давление взрыва,
вычисленное для пыли как указано выше.
455-
24.2. ВОЗГОРАЕМОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ
Возгораемость (горючесть) строительных материалов — их
свойство, определяющее способность к горению. При этом по
возгораемости материалы подразделяют на три группы: несго-
раемые (негорючие), трудносгораемые (трудногорючие) и сго-
раемые (горючие).
Возгораемость строительных материалов оценивают экспе-
риментально с помощью огневых установок, выполненных в виде
печей специальных конструкций. В основу определения группы
возгораемости положено выявление показателей возгораемости
при локальном воздействии теплового источника: потеря массы,
самостоятельное горение в течение определенного времени, изме-
нение температуры в огневой установке и в опытном образце,
повреждение поверхности образца огнем.
Методы определения группы возгораемости изложены в
СТ СЭВ 382—76 и СТ СЭВ 2437—80.
Огнестойкость строительных конструкций — их свойство со-
хранять несущую и ограждающую способность в условиях по-
жара.
Критерием огнестойкости строительных конструкций являет-
ся предел их огнестойкости, под которым понимают время в
часах и минутах от начала огневого испытания конструкции до
возникновения одного из трех предельных состояний по огне-
стойкости:
по плотности — до образования в конструкциях сквозных
трещин или отверстий, через которые проникают продукты го-
рения и пламя;
по теплоизолирующей способности — до повышения темпера-
туры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем бо
лее чем на 160 СС или в любой точке этой поверхности более чем
на 190 °C в сравнении с температурой конструкции до испыта-
ния, или более 220 °C независимо от температуры конструкции
до испытания;
по потере несущей способности — до обрушения или прогиба
в зависимости от типа конструкции.
Огнестойкость конструкций экспериментально определяют в
соответствии с СТ СЭВ 1000—78.
Сущность метода заключается в том, что строительную кон-
струкцию подвергают в специальной печи воздействию факто-
ров, сопутствующих пожару, фиксируя при этом время до на-
ступления одного из названных выше признаков.
Весьма важная характеристика — так называемый предел
распространения огня по строительным конструкциям. Метод
испытания конструкций на распространение огня изложен в
СНиП 2.01.02—85 и заключается в определении размера по-
вреждепия конструкции в сантиметрах вследствие ее горения при
испытании в специальной печи в течение 15 мин. Предел распро-
странения огня принимают равным пулю без испытаний для
конструкций полностью выполненных из несгораемых мате-
риалов.
Степень воздействия высоких температур на строительные
конструкции и материалы неоднозначна и зависит от ряда фак-
торов: вида материала, технологии изготовления конструкций,
условий их работы.
Поведение бетонов при пожаре зависит прежде всего от
свойств вяжущего и заполнителя. Образующиеся при твердении
бетона гидросиликаты и другие составляющие цементного кам-
ня под действием высоких температур дегидратируются, теряют
свои свойства и разрушаются.
Кварц, представляющий собой основной минерал мелкого
и крупного заполнителя бетона, при температуре около 573сС
претерпевает модификационное превращение, сопровождающее-
ся увеличением объема и, как следствие, появлением трещин в
бетоне.
Бетон при пожаре разрушается также и из-за неравнознач-
ности термического расширения цементного камня и заполните-
ля, что вначале приводит к образованию микротрещин в обла-
сти контакта заполнителя с цементным камнем, а затем к раз-
рыву последнего на отдельные части.
Суммирование перечисленных факторов приводит к тому, что
уже при температуре около 600 СС бетон теряет до 40% своей
первоначальной прочности, а температура 650—750 °C является
для пего критической.
Стальная арматура железобетонных конст-
рукций начинает снижать свою прочность уже при темпера-
туре около 100 СС, а при 400—550 °C теряет ее наполовину.
Однако вследствие невысокой теплопроводности бетона,
конструкции выполненные из него могут определенное время
успешно противостоять действию температур, развиваемых при
пожаре, в силу чего бетонные и железобетонные конструкции
широко применяются в зданиях и сооружениях с пожароопас-
ными производствами.
Стальные конструкции характеризуются высокой не-
сущей способностью, индустриальностью, однако, из-за высокой
теплопроводности стали быстро прогреваются при пожаре до
критических температур (около 600 °C) и р’азрушаются.
Алюминиевые конструкции обладают рядом досто-
инств: высокой удельной прочностью, стойкостью против корро-
зии, высокой технологичностью при обработке, отсутствием ис-
крообразования при ударах и т. д Однако алюминиевые конст-
рукции значительно уступают стальным в части сохранения проч-
457
ности при пожаре, их критическая температура находится в
пределах 250 °C.
Глиняный кирпич получают из легкоплавких глин об-
жигом сырца при температуре около 900 °C. Именно в резуль-
тате этого он обладает хорошей огнестойкостью и, вследствие
невысокой теплопроводности, при пожаре разогревается мед-
ленно. Разрушение кирпича происходит в основном только по
поверхности вплоть до наступления критической температуры
900—1000 °C.
Поведение силикатного кирпича при пожаре также
обусловлено в основном технологией его изготовления. Исход-
ными компонентами при его производстве служат песок и из-
весть. Их смешивают в требуемой пропорции, формуют и про-
паривают в автоклаве, после чего выдерживают на воздухе.
В результате термовлажностной обработки в кирпиче образу-
ются низкоосновпые гидроксиликаты кальция, а при вылежива-
нии на воздухе под воздействием атмосферного диоксида угле-
рода— углекислый кальций. Названные соединения разлагают-
ся в основном при температуре выше 550 °C, поэтому критиче-
ская температура для силикатного кирпича лежит в интервале
700—900 СС.
Конструкции и изделия из пластмасс находят
все более широкое применение в строительстве. Исходными ком-
понентами пластмасс являются искусственные и природные смо-
лы, наполнители и пластификаторы. С точки зрения теплостой-
кости различают смолы термореактивные и термопластические.
Максимальная температура деструкции термореактивной смолы
300°C, а термопластические смолы размягчаются при темпера-
туре ниже 100 ГС. Несмотря на разнообразие пластмасс, они
имеют невысокую теплоустойчивость (до 300 °C); сгораемы, про-
дукты разложения и горения полимеров обладают токсическими
свойствами.
Процесс разложения древесины при нагревании обычно
начинается со 130 СС и сопровождается выделением тепла, по-
этому при определенных условиях процесс самонагревания мо-
жет закончиться самовоспламенением. Температура самовоспла-
менения древесины обычно лежит в пределах 330—350 °C.
Огнестойкость строительных конструкций можно повысить.
У железобетонных конструкций это достигается увеличением
их сечения, толщины защитного слоя и применением облицовок
с низким коэффициентом теплопроводности.
Огнезащиту металлических конструкций выполняют ©бетони-
рованием, оштукатуриванием и облицовкой с использованием
бетона, цементно-известковой и теплоизоляционной штукатурки
с заполнителем из перлитового песка, вермикулита и гранулиро-
ванной ваты; керамических камней и кирпичей. Интерес пред-
ставляют разработанные ВНИИПО МВД СССР вспучивающие-
458
ся покрытия, содержащие термически устойчивые заполнители
и газообразующие вещества в смеси с вяжущим в виде водного
раствора. При нагревании покрытие выделяет газ, который вспу-
чивает всю композицию, образуя пористый защитный слой тол-
щиной до 50 мм при его начальной толщине 3—5 мм. Слой су-
щественно задерживает прогрев металлоконструкций до крити-
ческих температур.
Пластмассовые конструкции защищают обшивкой асбестоце-
ментными, алюминиевыми и стальными листами, сухой штука-
туркой и гипсоволокнистыми плитами
Деревянные конструкции защищают от возгорания пропит-
кой антипиренами, применением огнезащитных покрытий, обли-
цовкой и оштукатуриванием. Огнезащитный эффект антипире-
нов является следствием их химического взаимодействия с цел-
люлозой, в результате которого резко снижается количество
теплоты, выделяемой в основной пламенной фазе горения. Для
пропитки применяют дву- или однозамещенный фосфорнокислый
аммоний, сернокислый аммонии, буру. Для придания антисеп-
тических свойств в огнезащитные растворы добавляют фтори-
стый натрий.
24.3. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ПРЕГРАДЫ
При пожаре огонь распространяется по зданию или соору-
жению
Линейное распространение связано с изменением площади
поверхности горения, именуемой площадью пожара. Линейная
скорость распространения пожара зависит от ряда обстоя-
тельств не поддающихся точному учету. На пее оказывают влия-
ние. скорость перемещения воздушных масс в помещении; род
горючих веществ и состояние их поверхности; температура, до
которой они нагреты, их положение в пространстве, степень дис-
персности и т. д.
Объемное распространение пожара возможно как в пределах
одного помещения, так и из помещения в помещение, в преде-
лах одного здания и между зданиями. Основной причиной тако-
го распространения пожара является передача теплоты излуче-
нием, конвекцией и теплопроводностью.
Для ограничения распространения пожара из одной части
здания в дрхгхю и уменьшения возможной площади горения
устраивают противопожарные преграды, к которым СНиП
2.01.02—85 «Противопожарные нормы» относят противопожар-
ные стены, перегородки, перекрытия, зоны, тамбур-шлюзы, две-
ри, окна, люки и клапаны. Типы противопожарных преград и
минимальные пределы их огнестойкости представлены в
табл. 24.3.
459
Таблица 24.3 Типы противопожарных преград и их минимальные
пределы огнестойкости
Противопожарные преграды Тип противопо- жарных преград или их элементов Минимальный предел огне- стойкости. ч
Противопожарные стены 1 2,5
2 0,75
Противопожарные перегородки 1 0,75
2 0,25
Противопожарные перекрытия 1 2,5
2 1
3 0,75
Противопожарные двери и окна 1 1,2
2 0,6
3 0,25
Противопожарные ворота, люки, клапаны 1 1,2
2 0,6
Тамбуры-шлюзы Элементы тамбуров-шлюзов: противопожарные перегородки 1 0,75
противопожарные перекрытия 3 0,75
противопожарные двери 2 0,6
Противопожарные зоны Элементы противопожарных зон: противопожарные стены, отделяющие 2 0,75
зону от помещений пожарных отсеков противопожарные перегородки 2 0,25
внутри зоны колонны — 2,5
противопожарные перекрытия 3 0,75
элементы покрытия — 0,75
наружные стены — 0,75
Противопожарные стены служат для разделения объема зда-
ния „а пожарные отсеки, площадь которых устанавливается про-
тивопожарными нормами. По размещению в здании противопо-
жарные стены разделяют на внутренние и наружные, продольные
и поперечные. Внутренние противопожарные стены пред-
назначены для ограничения распространения пожара внутри зда-
ния, а наружные — между зданиями. Поперечные противопо-
жарные стены располагают в здании перпендикулярно его про-
дольной оси, а продольные — параллельно.
Противопожарная стена разделяет здание по всей его высо-
те, включая все конструкции и этажи. При этом стена может не
возвышаться или возвышаться над покрытием на 30 или 60 см
460
в зависимости от материала конструкций покрытия (несгорае-
мые, трудносгораемые или сгораемые соответственно). Выпол-
няют стены из бетонных панелей, блоков, кирпича, гипсовых
камней и т. д.
Противопожарные перегородки представляют собой разно-
видность противопожарных стен и кроме того предназначены
для разделения различных по пожарной опасности технологиче-
ских процессов в производственных зданиях с целью исключе-
ния распространения вредностей и взрыве-, паро- или пылевоз-
душных смесей в смежные помещения. Противопожарная пере-
городка не заменяет противопожарной стены и устанавливается
независимо от других противопожарных преград в здании. Пере-
городки выполняют из сборных бетонных и других панелей или
из штучных элементов (кирпича, блоков). Конструктивные ре-
шения противопожарных стен и перегородок разработаны Гос-
химпросктом и приведены в альбоме «Противопожарные стены
и перегородки» (шифр 272.77).
П ротивопожарные перекрытия — это перекрытия, выполнен-
ные из несгораемых материалов, не имеющие проемов, через ко-
торые могут проникать продукты горения при пожаре, и обла-
дающие требуемым пределом огнестойкости. Их устраивают для
исключения распространения пожара по вертикали здания и
изоляции различных по пожарной опасности технологических
процессов. Предел огнестойкости перекрытий может быть су-
щественно повышен применением подвесных потолков из несго-
раемых материалов. Действие такого потолка основано на экра-
нировании излучаемой при пожаре теплоты.
Противопожарные зоны представляют собой объемные эле-
менты зданий. Противопожарная зона первого типа выполняет-
ся в виде вставки, разделяющей здание по всей ширине (дли-
не) и высоте. Вставка представляет собой часть здания, огра-
ниченную противопожарными стенами требуемой огнестойкости,
которые отделяют вставку от пожарных отсеков. Ширина зоны
должна быть не менее 12 м.
Разделительные противопожарные зоны в виде вставок —на-
дежная противопожарная преграда и опорная база для пожар-
ных подразделений, через нее можно эвакуировать людей в слу-
чае пожара.
При проектировании противопожарных зон необходимо ис-
ключить возможность возникновения пожара в них самих. По-
этому в зонах не размещают процессы, связанные с хранением
или обращением горючих газов, жидкостей и материалов, ис-
ключают возможность загазованности и задымления их во вре-
мя пожара.
При проектировании любых противопожарных преград сле-
дует помнить, что их эффективность может быть сведена к нулю
при наличии в преградах отверстий и проемов. При этом, вели-
46 F
чипа отверстии и проемов подчас нс имеет существенного зна-
чения.
Наиболее простой путь ликвидации отверстий (швов, щелей,
и т. д.)—это их заделка строительным раствором. Однако
часть отверстий и проемов носит функциональное значение —
двери, окна, отверстия для конвейеров и т. д. В этих случаях
предусматривают специальную противопожарную защиту про-
емов в противопожарных преградах.
П ротивопожарные двери имеют различные конструкции Их
выполняют из трудносгораемых и несгораемых материалов с
пределом огнестойкости нс менее 1,2 ч в противопожарных сте-
нах и 0,6 ч в противопожарных перегородках. Двери могут быть
выполнены из дерева с глубокой пропиткой антипиренами и до-
полнительной защитой термоизоляцией (5—7 мм асбеста) с об-
шивкой кровельной сталью. Хорошие результаты показали две-
ри, разработанные Госхимпроекгом из металлической обвязки с
заполнением несгораемыми теплоизоляционными материалами
(перлитом, асбестовсрмикулитом или минеральной ватой)
В производственных помещениях опасных по взрыву применяют
искробезопасные двери с обшивкой по периметру листами из
алюминия, латуни или меди. Дверные петли, ролики и запоры
в местах трения искробезопасных дверей выполняют комбиниро-
ванными из разнородных металлов, а стальные детали покрыва-
ют эмалевой краской. Двери снабжают механизмами открыва-
ния и закрывания, которые в простейшем варианте представля-
ют собой обычные замки, а в более сложном — самозакрыватели
с гидравлическим амортизатором или легкоплавким элемен-
том, при плавлении которого во время пожара срабатывает уст-
ройство, закрывающее дверь.
Противопожарные окна обычно устраивают из пустотелых
стеклянных блоков на цементном растворе с армированием го-
ризонтальных швов.
Защита отверстий для конвейеров представляет определен-
ную трудность. Конструкции противопожарных заслонов в этом
случае выполняют таким образом, чтобы при повышении темпе-
ратуры и расплавления легкоплавкого замка раздвижные или
падающие заслоны перекрывали проем. В связи с тем, что за-
слоны не создают достаточно плотного перекрытия проема, их
обычно дополняют круговой водяной завесой.
Все перечисленные выше противопожарные преграды отно-
сят к так называемым общим. Они предназначены для ограни-
чения объемного распространения пожара из одного помещения
в другие по всей высоте здания, из одного этажа в другой или
из одного помещения в другое в пределах этажа.
К местным противопожарным преградам относят такие, ко-
торые ограничивают линейное распространение пожара: по по-
верхности конструкции, по ее пустотам, по разлитом жидкости
462
и другим материалам. Это прежде всего гребни, козырьки, бор-
тики и др. Местные преграды эффективны лишь в течение срав-
нительно небольшого времени.
Гребни обычно являются продолжением пожарной стены или
перекрытия, поэтому они могут быть вертикальными и горизон-
тальными. Иногда устраивают местные горизонтальные гребни-
козырьки над входами в помещения, где хранятся опасные в по-
жарном отношении материалы Они служат для отклонения по-
токов продуктов горения от здания.
Разлив горючих жидкостей представляет большук5 угрозу для
безопасности людей, технологического оборудования и всего
здания в целом. Согласно Правилам безопасности во взрыво-
опасных и взрыво- и пожароопасных химических и нефтехимиче-
ских производствах (ПБВХП-74), устройство бортиков в преде-
лах зданий предусматривается вокруг технологических проемов
в перекрытиях, вокруг площадок для хранения или применения
легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, вокруг внутри-
цеховых галерей, этажерок и антресолей. Высоту бортиков при-
нимают равной 15 см Под отдельные аппараты и емкости над-
лежит устраивать поддоны, из которых, как правило, должен
быть предусмотрен отвод указанных жидкостей.
Для ограничения разлива горючих жидкостей за пределы
помещений, в которых они хранятся или обращаются, в дверных
проемах устраивают дверные пороги высотой не менее 15 см.
Если пороги мешают движению людей и транспорта их обору-
дуют пандусами.
24.4. БЕЗОПАСНАЯ ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ
При проектировании и строительстве промышленных здании
должны предусматриваться эвакуационные пути и выходы на
случай возникновения в здании пожара или аварии.
Двигаясь от источника опасности к безопасному месту, че-
ловек переходит из помещения в помещение через дверные про-
емы, коридоры, проходы и лестницы к наружному выходу. Эти
пути и выходы, если они удовлетворяют определенным требова-
ниям безопасности, именуют эвакуационными. Однако не вся-
кий проход, коридор, дверной проем или лестница могут считать-
ся путем эвакуации.
Выходы считают эвакуационными, если они ведут из поме-
щении: а) первого этажа наружу непосредственно или через ко-
ридор, вестибюль, лестничную клетку;
б) любого этажа, кроме первого, в коридор, ведущий на
лестничную клетку, или непосредственно в лестничную клетку
(холл).
При этом лестничные клетки должны иметь выход непосред-
ственно наружу или через вестибюль, отделенный от примыкаю-
щих коридоров перегородками с дверями;
463
в) в соседнее помещение на том же этаже, обеспеченней
выходами, указанными в подпунктах «о» и «б» с учетом исклю-
чений, указанных в СНиП 2.01.02—85
Число эвакуационных выходов из зданий, помещений и с
каждого этажа следует принимать по СНиП, но не менее двух.
Лифты и другие механические средства транспортирования лю-
дей как правило не учитываются, так как в процессе пожара или
аварии они могут выйти из строя.
Эвакуационные выходы должны располагаться рассредото-
ченпо. Минимальное расстояние I между наиболее удаленными
один от другого эвакуационными выходами из помещений сле-
дует определить по формуле
где П — периметр помещения.
Ширина путей эвакуации в свету должна быть не менее 1м.
дверей — не менее 0,8 м Высота прохода должна быть не ме
нее 2 м.
Двери на путях эвакуации должны открываться по направ-
лению выхода из здания. Наружные эвакуационные двери зда-
ний не должны иметь запоров, которые не могут быть открыты
изнутри без ключа.
В полу на путях эвакуации не допускаются перепады высот
менее 45 см и выступы, за исключением порогов в дверных
проемах. В местах перепада высот следует предусматривать
лестницы с числом ступеней не менее трех или пандусы с укло-
ном не более 1 :6.
Устройство винтовых лестниц, раздвижных и подъемных две-
рей и ворот, а также вращающихся дверей и турникетов на пу-
тях эвакуации не допускается.
В лестничных клетках не допускается предусматривать по-
мещения любого назначения, промышленные газопроводы и па-
ропроводы, трубопроводы с горючими жидкостями, электриче-
ские кабели и провода (за исключением электропроводки для
освещения коридоров и лестничных клеток), выходы из подъем
ников и грузовых лифтов, а также оборудование, выступающее
из плоскости стен на высоте до 2,2 м от поверхности ступеней
и площадок лестницы.
Эвакуационные выходы не допускается предусматривать че-
рез помещения категорий А и Б и тамбур-шлюзы гри них, а так-
же через производственные помещения в зданиях Шб, IV, Г а
и V степеней огнестойкости. Допускается предусматривать один
эвакуационный выход через помещения категорий А и Б из по-
мещений на том же этаже, в которых размещено инженерное
оборудование для обслуживания указанных помещений и в ко-
торых исключено постоянное пребывание людей, если расстояние
464
от наиболее удаленной точки помещения до эвакуационною вы-
хода из него не превышает 25 м.
Один эвакуационный выход допускается устраивать:
а) с любого этажа здания I или II степени огнестойкости с
числом наземных этажей нс более четырех, с помещениями кате-
горий Д при численности работающих в наиболее mhoi счислен-
ной смене на каждом этаже не более пяти и площади этажа не
более 300 м2;
б) из помещения, расположенного на любом этаже (кроме
подвального и цокольного), если этот выход ведет к двум эва-
куационным выходам с этажа, расстояние от наиболее удален-
ного рабочего места до выхода из помещения не превышает
25 м и численность работающих в наиболее многочисленной сме-
не не превышает:
5 чел. — в помещениях категорий А, Б;
25 » — » — категорий В;
50 » — » — категорий Г, Д;
в) из помещения площадью до 300 м2, расположенного в
подвальном или цокольном этаже, если число постоянно нахо-
дящихся в нем не превышает 5 чел. Выходы из подвалов и цо-
кольных этажей предусматриваются непосредственно наружу;
г) из помещений категории Д площадью не более 300 м2 и
при численности работающих в наиболее многочисленной смене
не более пяти, расположенных на любом этаже (кроме перво-
го), на наружную стальную аварийную лестницу. При этом рас-
стояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода на
лестницу не должно превышать 25 м.
В качестве второго выхода со второго и выше расположен-
ных этажей допускается предусматривать наружную аварийную
стальную лестницу, если численность работающих на каждом
из этажей (кроме первого) в наиболее многочисленном смене
не превышает:
15 человек — в многоэтажных зданиях любой категории;
50—»—в двухэтажных зданиях с помещениями категории В;
100 чел. — то же, категорий Г и Д.
Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до бли-
жайшего эвакуационного выхода из здания следует принимать
по табл. 24.4 с учетом длины пути по открытой лестнице с пло-
щадки или этажерки, принимаемой равной утроенной высоте
маршей.
Расстояние по коридору от двери наиболее удаленного по-
мещения площадью не более 1000 м2 до ближайшего выхода
наружу или в лестничную клетку не должно превышать значе-
ний, приведенных в табл. 24.5.
В зданиях категорий А и Б следует предусматривать неза-
дымляемые лестничные клетки с естественным освещением и
постоянным подпором воздуха в тамбур-шлюзах.
30—552
465
Таблица 24.4. Максимальные расстояния от наиболее удаленного рабочего
места до ближайшего эвакуационного выхода
Объем поме- щения, тыс-м* Категория помещения Степень ог- нест ойкости здания Расстояние, м, при плотности людского потока в общем проходе, чел/м3
до 1 св. 1 до 3 св. 3 до 5
До 15 А, Б I, II, Ша 40 25 15
В 1,11, III, Ша 100 60 40
Шб, IV 70 40 30
V 50 30 20
30 А, Б I, II, Ша 60 35 25
В 1,11 III, Ша 145 85 60
Шб, IV 100 60 40
40 А, Б I, II, Ша 80 50 35
В I,II, III, Ша 160 95 65
Шб, IV ПО 65 45
50 А, Б I, II, Ша 120 70 50
В 1,11, III, Ша 180 105 75
60 и более А, Б I, II, Ша 140 85 60
60 В 1,11. III, Ша 200 ПО 85
80 и более В 1,11, III, Ша 240 140 100
Независимо г, Д I,II, III, Ша Не ограничивается
от объема Шб, IV 160 95 65
V 120 70 50
В зданиях категории В высотой до 30 м до пола верхнего
этажа и в зданиях категорий Г, Д предусматривают обычные
лестничные клетки с естественным освещением через окна в
наружных степах.
Незадымляемые лестничные клетки должны иметь эвакуа-
ционное освещение. Ширину тамбуров и тамбур-шлюзов следу-
ет принимать более ширины дверных проемов не менее чем
на 0,5 м, а глубину — не менее чем на 0,2 м.
24.5. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ С УЧЕТОМ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ТРЕБОВАНИЙ
Здания и сооружения любого назначения проектируют с обяза-
тельным учетом противопожарных требований. Названные тре-
бования особенно важны для проектирования производств хи-
мической промышленности, характеризуемых, как правило, вы-
сокой пожарной и взрывопожарной опасностью.
Автоматические пожаротушение и пожарную сигнализацию
в зданиях следует предусматривать в соответствии с общесо-
466
Таблица 24.5. Расстояние по коридору от двери наиболее удаленного
помещения до ближайшего выхода эвакуации
Расположение выхода Категория помещения Степень ог- нестойкости здания Расстояние по коридору, м, до выхода наружу или в ближайшую лестничную клетку при плотности людского потока в коридо- ре, чел/м2
от 2 св. 2 До 3 св. 3 до 4 св. 4 до 5
Между двумя выходами А, Б I, II, Ша 60 50 40 35
наружу или лестничны- В 1,II, III, Ша 120 95 80 65
ми клетками Шб, IV 85 65 55 45
V 60 50 40 35
Г, Д I,II, III, Ша 180 140 120 100
Шб, IV 125 100 85 70
V 90 70 60 50
В тупиковый коридор Независимо 1,11, III, Ша 30 25 20 15
от категории Шб, IV 20 15 15 10
V 15 10 10 8
юзными и ведомственными нормативными документами, ут-
вержденными в установленном порядке.
Степень огнестойкости зданий, допустимое число этажей и
площадь этажа здания в пределах пожарного отсека следует
принимать в соответствии со СНиП 2.09.02—85 (табл. 24.6).
Степень огнестойкости зданий определяется минимальными
пределами огнестойкости строительных конструкций и макси-
мальными пределами распространения огня по этим конструк-
циям в соответствии со СНиП 2.01.02—85 (табл. 24.7).
Для облегчения ориентации при определении степени огне-
стойкости зданий в табл. 24.8 представлены их примерные кон-
структивные характеристики.
Помещения категорий А и Б следует, если это допускается
требованиями технологии, размещать у наружных стен, а в
многоэтажных зданиях на верхних этажах. Размещение поме-
щений категорий А и Б в подвальных и цокольных этажах не
допускается.
При размещении в одном здании или помещении техноло-
гических процессов с различной взрывоопасной и пожарной
опасностью следует предусматривать мероприятия для предуп-
реждения взрыва и распространения пожара. Эффективность
этих мероприятий должна быть обоснована в технологической
части проекта. Если указанные мероприятия недостаточно эф-
фективны, то технологические процессы с различной взрывной
и пожарной опасностью следует размещать в отдельных поме-
30
467
Таблица 24.6. Степень огнестойкости здания, допустимое число этажей
и площадь этажа здания в пределах пожарного отсека
Категория зданий или пожарных отсеков Допусти- мое число этажей Степень огнестой- кости зданий Площадь этажа в пределах по- жарного отсека, м2, зданий
одноэтажных многоэтажных
в два этажа в три эта- жа н более
А, Б 6 I Не ограничивается
А, Б (за исключением 6 II То же
зданий нефтеперерабаты- вающей, газовой, хими- ческой и нефтехимиче- ской промышленности) 1 Ша 5200
А — здания нефтеперера- 6 II Не ограни- 5200 3500
батывающей, газовой, хи- чивается
мической и нефтехимиче- 1 Ша 3500 — —
ской промышленности а»
Б — здания нефтеперера- 6 II Не ограни- 10400 7800
батывающей, газовой, хи- чивается
мической и нефтехимиче- ской промышленности 1 Ша 3500 — —
В 8 I, II Не ог раничивается
3 III 5200 3500 2600
2 Ша 25000 10400** —
1 Шб 15000 — — —
2* IVa 2600 2000 —
2 IV 2600 2000 —«—*
1 V 1200 — —
Г 10 I. И Не ог раничивае тс я
3 III 6500 5200 1 3500
6 Ша Не ограничивается
1 Шб 20000 — —
2* IVa 6500 5200 —
2 IV 3500 2600 —
д 10 I, П Не ог раничивае тся
3 III 7800 6500 1 3500
6 Ша Не ограничивается
1 Шб 25000 — ——
2* IVa 10400 7800 —
2 IV 3500 2600 — -*
2 V 2600 1500 ” —
* Прн высоте одно- и двухэтажных зданий не более 18 м (от
до низа горизонтальных несущих конструкций покрытия на опоре)
*♦ При оборудовании пожароопасных помещений двухэтажных
автоматического пожаротушения.
пола первого этажа
зданий установками
468
Таблица 24.7. Зависимость степени огнестойкости здания от минимальных
пределов огнестойкости строительных конструкций и максимальных пределов
распространения огня по ним
Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций, ч
(над чертой), и максимальные пределы распространения огня по инм,
см (под чертой)
* КС о стены 10- ?ы, и и иных 3 о = х 2 элементы покрытий
юнь огнес гщие и ннчных ок >несу- жные не- гщие ОМ ЧИС- 13 навес- пане- гренние •сущие •егород- 3 X X о ИНЧНЫС П. ,ки, косоу] тени, балк шн лестни ГОК гы, насти.’ ф н ₽; 3$ >»s О CJ О я х ₽: ф х у CJ X х J S С, с ч s г X 3 гиты, на- илы (в том 1сле с геплителем) прогоны ки. фер- арки. ы
ф г- О О 9 1М< и. О. О * Г- с. >> X ф п у 5 X ф >» X Ч 2
о К Ч X re о я тс Х'- е; X г: СП —— Ч з и S и с — >> < ж о. с и У >» s « 2 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I 2,5 1,25 0,5 0,5 2,5 1 1 0,5 0,5
0 0 0 0 0 0 0 0 0
И 2 1 0,25 0,25 2 1 0,75 0,25 0,25
0 0 ' 0 0 0 0 0 0 0
III 2 1 0,25 0,5 0,25 _2_ 1 0,75 н. н. н. и.
0 0 0 ’ 40 40 0 0 25 н н. н. н.
Ша 1 0,5 0,25 0,25 0,25 1 0,25 0,25 0,25
0 0 40 40 0 0 0 25 0
II16 1 0,5 0,25 0,5 0,25 1 0,75 0,75 0,25 0,5 0,75_
40 40 0 ’ 40 40 40 0 25 0 » 25(40) 25(40)
IV 0,5 0,25 0,25 0,25 0^5 0,25 0,25 н. н. н. н.
40 40 40 40 40 25 25 н. н. н. н.
IVa 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
40’ 40 н. и. 40 0 0 0 н. н. 0
V Не норм ируются
Примечания: 1. В скобках приведены пределы распространения огня для вер-
тикальных и лаклонных участков конструкций.
2. Сокращение <н. н.» означает, что показатель не нормируется.
щениях. При этом помещения категорий А, Б, и В следует
отделять одно от другого, а также от помещений категорий Г
и Д и коридоров противопожарными перекрытиями.
В местах проемов в противопожарных перегородках, отде-
ляющих помещения категорий А и Б от помещений других ка-
тегорий, коридоров и лестничных клеток, следует предусмат-
ривать тамбуры-шлюзы с постоянным подпором воздуха в со-
ответствии с требованиями СНиП 2.04.05—86. Ограждающие
конструкции тамбур-шлюзов проектируют в соответствии со
СНиП 2.01.02—85 Устройство общих тамбуров-шлюзов для
469
Таблица 24.8. Примерные конструктивные характеристики зданий
в зависимости от их степени огнестойкости
Степень огнестой- кости Конструктивные характеристики Степень огнестой- кости Конструктивные харак- теристики
I 11 III -Ша III6 Здания с несущими и ограж- дающими конструкциями из естественных или искусствен- ных каменных материалов, бе- тона или железобетона с при- менением листовых и плитных негорючих материалов То же. В покрытиях зданий допускается применять неза- щищенные стальные конструк- ции Здания с несущими и ограж- дающими конструкциями из естественных или искусствен- ных каменных материалов, бе- тона или железобетона. Для перекрытий допускается ис- пользование деревянных конст- рукций, защищенных штука- туркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами К элементам по- крытий не предъявляются тре- бования по пределам огнестой- кости и пределам распростра- нения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древе- сины подвергаются огнезащит- ной обработке Здания преимущественно с кар- касной конструктивной схемой. Элементы каркаса — из сталь- ных незащищенных конструк- ций. Ограждающие конструк- ции — из стальных профилиро- ванных листов или других не- горючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем Здания преимущественно одно- этажные с каркасной конструк- тивной схемой Элементы кар- каса — из цельной или клееной древесины, подвергнутой огне- защитной обработке, обеспечи- вающей требуемый предел рас- пространения огня Ограждаю- щие конструкции — из панелей или поэлементной сборки, вы- полненные с применением дре- IV IVa V весины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие мате- риалы ограждающих кон- струкций должны быть подвергнуты огнезащит- ной обработке или за- щищены от воздействия огня и высоких темпе- ратур таким образом, чтобы обеспечить требуе- мый предел распростра- нения огня Здания с несущими и ограждающими конст- рукциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материа- лов, защищенных от воз- действия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми или плитными материа- лами. К элементам по- крытий не предъявляют- ся требования по преде- лам огнестойкости и пре- делам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке Здания преимущественно одноэтажные с каркас- ной конструктивной схе- мой. Элементы карка- са — из стальных неза- щищенных конструкций. Ограждающие конструк- ции — из стальных про- филированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем Здания, к несущим и ог- раждающим конструк- циям которых не предъ- являются требования по пределам огнестойкости и пределам распростра- нения огня
470
тивопожарпых стенах и перего-
родках проемов, которые не могут закрываться противопожар-
ными дверями или воротами, для сообщения между смежными
помещениями категорий В, Г и Д в местах этих проемов пре-
дусматривают открытые (без дверей или ворот) тамбуры дли-
ной не менее 4 м, оборудованные установками автоматического
пожаротушения на участке длиной 4 м с объемным расходом
воды 1 л/с на 1 м2 пола тамбура.
В помещениях категорий А и Б следует предусматривать
наружные легкосбрасываемые под действием взрывной волны
ограждающие конструкции.
Легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) по характеру ра-
боту в процессе взрывного горения газовоздушной смеси под-
разделяются на две группы. К первой группе относят ЛСК,
имеющие сравнительно небольшую массу и разрушающиеся
практически мгновенно. При расчете таких конструкций мож-
но пренебречь силами инерции, возникающими при движении
ЛСК под воздействием взрывной нагрузки. Ко второй группе
относятся ЛСК, при вскрытии которых нельзя пренебречь си-
лами инерции, так как им свойственно относительно медлен-
ное (не мгновенное) вскрытие проемов в ограждающих конст-
рукциях. К первой группе относят глухое остекление, ко вто-
рой — поворотные остекленные переплеты, легкосбрасываемые
конструкции покрытия, взрывные панели (клапаны).
В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как
правило, использовать остекление (желательно одинарное)
окон и фонарей. Оконное стекло относится к легкосбрасывае-
мым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не ме-
нее (соответственно) 0, 8, I и 1,5 м2. Армированное стекло к
легкосбрасываемым конструкциям не относится.
При недостаточной площади остеклений допускается в ка-
честве легкосбрасываемых конструкций использовать конструк-
ции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных
листов с эффективным утеплителем (рис. 24.1). Взрывная волна
проходит через отверстия плит покрытия, не разрушая несущие
471
конструкции здания, и сбрасывает лишь части покрытия, уло-
женные выше плит покрытия.
В некоторых случаях в стенах или перекрытии помещения
или здания устраивают люки, перекрываемые панелями или
клапанами из легкоразрушающихся материалов (пенобетона,
газобетона и др.).
Взрывные панели и клапаны не связаны жестко с основны-
ми строительными конструкциями, чтобы они не страдали при
разрушении панели или клапана.
Площадь ЛСК определяют расчетом. При отсутствии рас-
четных данных площадь легкосбрасываемых конструкций
должна составлять не менее 0,05 м2 на 1 м3 объема помещения
категории А и не менее 0,03 м2 — помещения категории Б.
Помещения, в которых применяются или хранятся горючие
газы и жидкости, а также имеется производство, связанное с
образованием горючих пылей, не допускается размещать непо-
средственно под помещениями, предназначенными для одно-
временного пребывания более 50 чел. Показатели пожаро- и
взрывоопасности веществ в этом случае определяют по ГОСТ
12.1.044—84.
Конструкции покрытий, междуэтажных перекрытий и пло-
щадок зданий и помещений категорий А и Б должны исклю-
чать возможность образования непроветриваемых пространств
во избежание скоплений взрывоопасных газов.
В зданиях и помещениях названных категорий А и Б, в ко-
торых применяются или перерабатываются газы с плотностью
менее 0,8 по отношению к воздуху, в перекрытиях устраивают
сквозные проемы (открытые или перекрытые решетчатыми на-
стилами) площадью не менее 15% общей площади перекрытия
каждого этажа, включая площадь самих проемов. При приме-
нении или переработке газов с плотностью более единицы
по отношению к воздуху, площадь проемов должна составлять
пе менее 10%. При этом, если в названных производствах при-
меняются или перерабатываются легковоспламеняющиеся или
горючие жидкости, а также в производствах, где необходимо
предотвратить распространение сильно действующих ядовитых
веществ в другие этажи, устройство проемов запрещается.
В зданиях с взрывоопасными производствами допускается
размещать: уборные, курительные, комнаты для хранения теп-
лой спецодежды в открытых шкафах, число которых должно
соответствовать числу работающих в двух сменах; помещения
экспресс-лаборатории, предназначенной только для контроля
безопасности ведения процесса, с численностью персонала не
более 5 чел. в смене и общей площадью, Hq превышающей
36 м2; помещения для дежурного цехового персонала (инжене-
ра, механика, мастера) из одной-двух комнат общей площадью
не более 20 м2; комнаты ремонтного персонала общей пло-
472
щадью не более 20 м2 без станочного и сварочного оборудова-
ния; кладовые хозяйственного инвентаря и несгораемых мате-
риалов и другие подсобные помещения без рабочих мест. Эти
помещения должны быть выделены непроницаемыми для па-
ров, газов и пыли степами и иметь тамбур-шлюзы в местах
расположения дверей.
Выходы из приточных вентиляционных камер, обслуживаю-
щих помещения категорий А и Б, а также помещения, где воз-
можно выделение вредных веществ, как правило, должны быть,
непосредственно наружу, в лестничные клетки или коридор..
Допускается также устройство выходов из этих камер в по-
мещения категорий Г и Д.
Выходы из вытяжных вентиляционных камер, обслуживаю-
щих названные помещения должны быть, как правило, непо-
средственно наружу или через тамбур-шлюз в лестничную
клетку, коридор или помещения категорий Г и Д.
Подвесные потолки допускается проектировать над поме-
щениями категорий В, Г и Д для размещения в пространстве
над ними коммуникаций. Над подвесными потолками не допус-
кается размещать трубопроводы с легковоспламеняющимися
и горючими жидкостями и горючими газами.
Ввод железнодорожных путей в здания допускается пре-
дусматривать в соответствии с технологической частью проек-
та. При этом, въезд локомотивов всех типов в помещения ка-
тегорий А и Б не разрешается, а паровозов и тепловозов —
также и в помещения категории В.
Полы в помещениях категорий А и Б следует предусматри-
вать безискровыми из бетонных и цементно-песчаных покры-
тий с заполнителем из известняка, мрамора и других камен-
ных пород, не образующих искр при ударах стальными и ка-
менными предметами, либо из других материалов в соответст-
вии с технологической частью проекта.
Для зданий высотой 10 м и более от планировочной отмет-
ки земли до карниза или парапета следует предусматривать
выходы на кровлю из лестничных клеток или по наружным
пожарным лестницам. Пожарные лестницы следует предусмат-
ривать по периметр^ здания не реже чем через 200 м. В мес-
тах перепада высот кровель более 1 м пожарные лестницы пре-
дусматривают независимо от высоты здания.
В зданиях следует предусматривать оповещение при пожа-
ре. Способ оповещения (технические средства или организаци-
онные меры) определяется в зависимости от назначения зда-
ния и его объемно-планировочного и конструктивного решения.
24.6. ЗАЩИТА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИИ ХИМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОТ ПРЯМОГО УДАРА И ВТОРИЧНЫХ
ПРОЯВЛЕНИЙ МОЛНИИ
Разряды атмосферного электричества способны вызвать взры-
вы, пожары и разрушения зданий и сооружений, что привело
к необходимости разработки специальной системы молпиеза-
щиты.
Молниезащита— комплекс защитных устройств, предназна-
ченных для обеспечения безопасности людей, сохранности зда-
ний и сооружений, оборудования и материалов от разрядов
молнии.
Молния способна воздействовать на здания и сооружения
прямыми ударами (первичное воздействие), которые вызывают
непосредственное повреждение и разрушение, и вторичными
воздействиями — посредством явлений электростатической и
электромагнитной индукции. Высокий потенциал, создаваемый
разрядами молнии может заноситься в здания также по воз-
душным линиям и различным коммуникациям. Канал главного
разряда молнии имеет температуру 20.000 °C и выше, вызыва-
ющую пожары и взрывы в зданиях и сооружениях.
Здания и сооружения подлежат молниезащите в соответст-
вии с СН 305—77. Выбор защиты зависит от назначения зда-
ния или сооружения, интенсивности грозовой деятельности в
рассматриваемом районе и ожидаемого числа поражений объ-
екта молнией в год.
Интенсивность грозовой деятельности характеризуется сред-
ним числом грозовых часов в году пч или числом грозовых
дней в году Ид^ Определяют ее с помощью соответствующей
карты, приведенной в СН 305—77, для конкретного района
строительства предприятия.
Применяют и более обобщенный показатель — среднее чис-
ло ударов молнии в год (п) на 1 км2 поверхности земли, кото-
рый зависит от интенсивности грозовой деятельности:
Интенсивность грозовой 10—20 20—40 40—60 60—80 80 и более
деятельности, ч/год
п 1 3 6 9 12
Ожидаемое число поражений молнией в год зданий и со-
оружений И не оборудованных молниезащитой, определяют по
формуле
2V= (S+6/M (А+6М п-10-6,
где S и L— соответственно ширина и длина защищаемого здания (сооруже-
ния), имеющего в плане прямоугольную форму, м; для зданий сложной кон-
фигурации при расчете N в качестве S и L принимают ширину и длину наи-
меньшего прямоугольника, в который может быть вписано здание в плане;
hK — наибольшая высота здания (сооружения), м; п — среднегодовое число
ударов молнии в 1 км2 земной поверхности в месте расположения здания.
474
Для дымовых труб, водонапорных башен, мачт, деревьев
ожидаемое число ударов молнии в год определяют по формуле
N=9-10~6/i2x.
В незащищенную от молнии линию электропередачи про-
тяженностью L км со средней высотой подвеса проводов /гСр
число ударов молнии за год составит при допущении, что опас-
ная зона распространяется от оси линии в обе стороны на
3 /lep
W=0,42 10-3Uicpn4.
В зависимости от вероятности вызванного молнией пожа-
ра или взрыва, исходя из масштабов возможных разрушений
или ущерба, нормами установлены три категории устройства
молниезащиты (табл. 24.9).
В зданиях и сооружениях отнесенных к I категории молние-
защиты длительное время сохраняются и систематически воз-
никают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли, перерабаты-
ваются или храниться взрывчатые вещества. Взрывы в таких
зданиях, как правило, сопровождаются значительными разру-
шениями и человеческими жертвами.
В зданиях и сооружениях II категории молниезащиты на-
званные взрывоопасные смеси могут возникнуть только в мо-
мент производственной аварии или неисправности технологи-
ческого оборудования, взрывчатые вещества хранятся в па-
дежной упаковке. Попадание молнии в такие здания, как пра-
вило, сопровождается значительно меньшими разрушениями и
жертвами.
В зданиях и сооружениях III категории от прямого удара
молнии может возникнуть пожар, механические разрушения и
поражения людей. К этой категории относят общественные
здания, дымовые трубы, водонапорные башни и др.
Здания и сооружения, относимые по устройству молниезащи-
ты к I категории, должны быть защищены от прямых ударов
молнии, электростатической и электромагнитной индукции и
заноса высоких потенциалов через надземные и подземные ме-
таллические коммуникации по всей территории СССР.
Здания и сооружения II категории молниезащиты должны
быть защищены от прямых ударов молнии; вторичных ее воз-
действий и заноса высоких потенциалов по коммуникациям
только в местностях со средней интенсивностью грозовой дея-
тельности пч>10.
Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниеза-
щиты к III категории, должны быть защищены от прямых уда-
ров молнии и заноса высоких потенциалов через наземные ме-
таллические коммуникации, в местностях с грозовой деятель-
ностью 20 ч и более в год.
475
I
476
Рис. 24.2 Зона защиты одиночного
стержневого молниеотвода высотой до
150 м
Наружные установки, отне-
сенные по устройству молниеза-
щиты ко II категории, должны
быть защищены от прямых уда-
ров молнии, а некоторые из них
и от электростатической индукции. Наружные установки, отне-
сенные по устройству молниезащиты к III категории, должны
быть защищены только от прямых ударов молнии
Здания защищаются от прямых ударов .молнии молниеотво-
дами. Зоной защиты молниеотвода называют часть пространст-
ва, примыкающую к молниеотводу, внутри которого здание
или сооружение защищено от прямых ударов молнии с опреде-
ленной степенью надежности. Зона защиты А обладает степе-
нью надежности 99,5% и выше, а зона защиты Б — 95% и
выше.
Молниеотводы состоят из молниеприемников (воспринима-
ющих на себя разряд молнии), заземлителей, служащих для
отвода тока молнии в землю, и токоотводов, соединяющих мол-
ниеприемники с заземлителями.
Молниеотводы могут быть отдельностоящими или устанав-
ливаться непосредственно на здании или сооружении. По типу
молниеприемника их подразделяют на стержневые, тросовые
и комбинированные. В зависимости от числа действующих на
одном сооружении молниеотводов, их подразделяют на одиноч-
ные, двойные и многократные.
Одиночный стержневой молниеотвод имеет зону защиты в виде конуса
(рис. 24 2). Наибольшая высота h молниеотвода не должна превышать 150 м.
Соотношение размеров зон защиты типа А и Б следующее:
Зона А
йо 0.85/1
/?о (1,1—0.002ft) ft
Rx (1,1 0,002ft)[/i—(ftx/0,85)]
Зона Б
0.92А
1,5ft
1,5 [ft— (йх/0.92)]
где Rx и hx определяют по закону подобия треугольников.
При известных высоте защищаемого объекта—hx и радиусе зоны
защиты на этой высоте Rx полная высота молниеприемника для зоны Б:
ft=(/?x+l,63ftx)/l,5.
Двойной стержневой молниеотвод также имеет высоту до 150 м
(рис 24 3). Торцевые зоны рассчитывают как зоны одиночных стержневых
молниеотводов по приведенным выше формулам для обоих типов защиты
Зона А (при £сЗЛ):
при £</?; ftc = ft0; Rc = R0; Rcx=Rx',
477
Рис. 24.3. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой до
150 м:
граница зоны защиты на уровне земли; 2-—граница зоны защиты на уровне Лх;
3 — граница зоны защиты на уровне h
при L>h; ftc=ft0 — (0,17+3- 10~4ft) (L — h)-,
Rc — Ro', Rcx=Ro(hc — hx)/hc.
Зона Б (при L<5ft):
при L<l,5ft; ftc=ft0; Rcx=Rx-, RC=RO;
при L>l,5ft; hc=h0 — 0,14(L—1,5ft).
Rc и Rex определяют как для зоны типа А. При известных L, hc и
/?ех=0 высоту молниеотвода для зоны типа Б определяют по формуле
Л=(Ас+0,14Л)/1,13
Если стержневые молниеотводы стоят на расстоянии L>3ft и Л>5й, их
рассматривают как одиночные.
Двойной стержневой молниеотвод разной высоты при fti и ft2 менее
150 м (рис. 24.4) рассчитывают аналогично, но с учетом разной высоты
стержневых молниеотводов
Rex — Ro(hc — hx)/hc\ Rc — (#oi + flo2)/2;
hc= {hci~[- hei) /2.
Для названного молниеотвода зона защиты типа А существует при
=C3fti, типа Б — при Ls^5ftt.
Многократный стержневой молниеотвод предназначен для защиты боль-
ших площадей и объектов (рис. 24.5). Зону его защиты при молниеотводах
равной высоты определяют как зону защиты попарно взятых соседних стерж-
ней молниеотводов.
Одиночный тросовый молниеотвод высотой до 150 м применяют обычно-
для защиты протяженных объектов (рис. 24.6). Высоту молниеотвода опреде-
ляют как расстояние по высоте до троса в точке наибольшего провисания.
478
Рис. 24 4. Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты:
1 — граница зоны защиты на уровне земли; 2— граница зоны защиты на уровне hx
Рис. 24.5. Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода
высотой 150 м:
1 — граница зоны защиты на уровне земли; 2 — граница зоны защиты на расчетном
уровне
Рис. 24.6. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой до
150 м:
1 — граница зоны защиты на уровне земли; 2 — граница зоны защиты на уровне Лх
С учетом стрелы провисания при известной опоре hon и длине пролета !<
<120 м, высота до троса й=Лоп—2 м; а при /=120—-150 м h=h0—3 м.
Зоны защиты одиночных тросовых молниеотводов имеют следующие раз-
меры:
Зона А Зона Б
h0 0,85ft 0,92ft
/?о (1,35—0,0025ft) ft 1,7ft
Ях (1,35—0,0025ft)(ft—ftx/0,85) 1,7 (Л— Лх/0,92)
Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при из-
вестных hx и Rx равна ft=(flx+l,85ftx)/l,7.
479
Рис. 24.7. Молниеотводы различных профилей (стальные):
а — круглый стержень; 6 — проволока; в — труба; г — полоса: д — уголок
/ООО... 1500‘
Молниезащиту зданий можно выполнять также с помощью наложенной
ла покрытие металлической сетки из проволоки диаметром 6—8 мм с зазем-
лением. Площадь ячейки сетки не должна превышать 36 м2 (6X6 или ЗХ
Х12 м) для зданий и сооружений, отнесенных к I и II категориям молние-
защиты. и нс более 150 м2 (12X12 или 6X24 м) для III категории.
Молниеприемники стержневых молниеотводов устраивают
из стальных стержней различных размеров и форм сечения
(рис. 24.7). Минимальная площадь сечения молниеприемни
ка—100 мм2, чему соответствует круглое сечение стержня
диаметром 12 мм, полосовая сталь 35x3 мм или газовая труба
со сплющенным концом.
Молниеприемники тросовых молниеотводов выполняют из
стальных многопроволочных тросов сечением не менее 35 мм2
(диаметр 7 мм).
В качестве молниеприемников можно использовать также
металлические конструкции защищаемых сооружений — дымо-
вые и другие трубы, дефлекторы (если они не выбрасывают
горючие пары и газы), металлическую кровлю и другие метал-
локонструкции, возвышающиеся над зданием или сооружением.
Токоотводы устраивают сечением 25—35 мм2 из стальной
проволоки диаметром не менее 6 мм или стали полосовой,
квадратного или иного профиля. В качестве токоотводов мож-
но использовать металлические конструкции защищаемых зда-
ний и сооружений (колонны, фермы, пожарные лестницы,,
металлические направляющие лифтов и т. д.), кроме предва-
рительно напряженной арматуры железобетонных конструкций.
Токоотводы следует прокладывать кратчайшими путями к за-
землителям. Соединение токоотводов с молниеприемниками и
заземлителями должно обеспечивать непрерывность электри-
ческой связи в соединяемых конструкциях, что, как правило,
обеспечивается сваркой. Токоотводы нужно располагать на та-
480
ком расстоянии от входов в здания, чтобы к ним нс могли
прикасаться люди во избежание поражения током молнии.
Заземлители молниеотводов служат для отвода тока мол-
нии в землю и от их правильного и качественного устройства
зависит эффективная работа молниезащиты.
В зависимости от расположения в грунте и формы электродов зазем-
лители подразделяют следующим образом"
заглубленные, выполняемые из круглой или полосовой стали и ук-
ладываемые горизонтально па дно котлована или траншеи но периметру
фундамента;
вертикальные'— в виде стержней из круглой и угловой стали или
труб, забиваемых в грунт, а также стальных круглых стержней, ввинчивае-
мых в грунт;
горизонтальные (изготовленные из любой профильной стали), зака-
пываемые неглубоко в грунт одним или несколькими лучами, расходящимися
из одной точки;
комбинированные, объединяющие в общую систему вертикальные
и горизонтальные заземлители.
Конструкция заземлителя принимается в зависимости от
требуемого импульсного сопротивления с учетом удельного со-
противления грунта и удобства его укладки в грунте. Для обес-
печения безопасности людей рекомендуется ограждать зазем-
лители или во время грозы не допускать людей к заземлителям
на расстоянии менее 5—6 м. Заземлители следует располагать
вдали от дорог, тротуаров и т. д.
Г Л А В А 25
САНИТАРНАЯ ТЕХНИКА НА ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЯХ
25.1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Системой водоснабжения или водопроводов называют комп-
лекс сооружений, предназначенных для получения воды из
природных источников, ее очистки, транспортирования, хране-
ния и подачи потребителю.
Наиболее общая схема устройства водопровода с подачей
воды из открытого источника воды показана на рис. 26.1. Вода
из водоема поступает в водоприемное устройство, откуда на-
сосной станцией I подъема подается па очистные сооружения.
Но очистным сооружениям вода движется самотеком и после
очистки поступает в резервуары (хранилища) чистой воды, из
которых насосной станцией II подъема перекачивается вводона-
порную башню или в водопроводную сеть. Водонапорная башня
(напорно-регулирующий резервуар) играет роль регулирующей
31—552
481
Рис. 25.1. Схема устройства водопровода с подачей воды из открытого источ-
ника:
1 — водоприемное устройство; 2 — насосная станция первого подъема; 3 — очистные со-
оружения 4— запасные резервуары; 5 — насосная станция второго подъема, 6 — водо-
напорная башня; 7 — потребители воды
(частично запасной) емкости. Водонапорные башни не строят
при высоком расходе воды (обычно более 10 тыс-м3/сут), а
неравномерность потребления воды регулируют насосами стан-
ции II подъема.
Водоснабжение предприятий проектируют с учетом охраны
и комплексного использования водных ресурсов, кооперирова-
ния потребителей воды и возможности их перспективного раз-
вития на основании схем генеральных планов и проектов пла-
нировки и застройки населенных пунктов и их промышленных
районов.
При проектировании руководствуются СНиП 2.04.02—84
«Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и СНиП
2.04.01—85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
Источники водоснабжения промышленных предприятий вы-
бирают на основе топографических, гидрогеологических, сани-
тарных и других изысканий. Допускается использовать одно-
временно несколько источников с различными характеристи-
ками.
Воду транспортируют от источников к объектам потребле-
ния по водоводам. Для обеспечения надежности водоснабже-
ния водоводы прокладывают из двух или более ниток трубо-
проводов, укладываемых параллельно один другому.
Воду подают непосредственно к местам ее потребления (це-
хам промышленных предприятий, обслуживающим и вспомога-
тельным зданиям и сооружениям, санитарно-техническим при-
борам) через водопроводную сеть. Водопроводные сети могут
быть самыми разнообразными по конфигурации в зависимости
от назначения зданий, мест расположения санитарно-техничес-
ких приборов, конструктивных и архитектурных особенностей
зданий и т. д. Они должны быть минимальной длины и пода-
вать воду к основным потребителям кратчайшим путем.
Различают наружные и внутренние водопроводные сети.
Наружные сети прокладывают по территории предприятия, а
482
внутренние — от наружной сети до мест водоразбора внутри
здания и сооружения.
По конфигурации в плане водопроводные сети подразделяют
на тупиковые и кольцевые. Тупиковые сети применяют для
обеспечения водой небольших объектов, допускающих перерывы
в снабжении водой. Кольцевые сети применяют при необходи-
мости бесперебойного водоснабжения, что обеспечивается
двусторонним питанием водой любого объекта (рис. 26.2)
Системы водоснабжения по степени надежности подачи во-
ды подразделяют на три категории, при этом предприятия хи-
мической, нефтехимической, и нефтеперерабатывающей про-
мышленности относят к I категории. Системы водоснабжения,
относимые к данной категории допускают снижение подачи во-
ды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30% расчетного
расхода и на производственные пужды до предела, установлен-
ного аварийным графиком работы предприятия. При этом,
длительность снижения подачи воды не должна превышать
трех суток.
По назначению системы водоснабжения подразделяют на
хозяйственно-питьевые, производственные (технологические) и
противопожарные.
Хозяйственно-питьевое водоснабжение должно обеспечивать
подачу доброкачественной воды для хозяйственно-бытового
потребления.
Выбор источника водоснабжения и качество холодной и го-
рячей воды для этих целей регламентирует ГОСТ 2874—82.
Для достижения требуемого качества воду подвергают очистке
и другой обработке.
П роизводственное (технологическое) водоснабжение пода-
ет воду для технологических целей: промывки материалов, ох-
лаждения оборудования, использования в различных техноло-
гических процессах и т. д.
Рис. 25 2. Схема кольцевого водо-
снабжения промышленного предприя-
тия:
1 — водозабор; 2 — насосная станция пер-
вого подъема; 3 — очистные сооружения;
4— резервуары чистой воды 5 — насосная
станция второго подъема; 6 — наружный
водопровод; 7 — кольцевая сеть; 8 — смот-
ровой колодец; 1 — цех; 11 — склад
31*
483
Требования к выбору источника водоснабжения и качеству
воды определяются конкретным технологическим процессом.
В зависимости ст технологии производственный водопровод
может быть прямоточным, последовательным, оборотным.
При прямоточном водоснабжении вся отработанная на про-
изводстве вода сбрасывается обратно в водоем. Несмотря на
простоту и кажущуюся дешевизну, такая схема практически
неприемлема для подавляющего большинства производств, так
как вызывает загрязнение водоемов и окружающей среды.
При последовательном водоснабжении вода, используемая
па одном производстве, направляется па другие, если она при-
годна для этого, после чего сливается в канализацию. Схема
эффективна, но применение ее подчас затруднено из-за того,
что ряд производств предъявляет строго определенные требо-
вания к потребляемой воде.
При оборотном водоснабжении используемую воду после
необходимой обработки возвращают в производство. В такой
схеме из источника водоснабжения постоянно берут только не-
большое количество воды, в основном для восполнения потер &
на испарение и утечку.
Оборотное водоснабжение—наиболее прогрессивный спо-
соб снабжения водой химических предприятии, обеспечивает
максимальное сохранение водных ресурсов и окружающей сре-
ды. В последнее время оборотное водоснабжение становится
преобладающим в ряде отраслей промышленности пашей
страны.
Противопожарное водоснабжение устраивают в большинст-
ве промышленных зданий. Оно предназначено для ликвидации
пожаров на предприятии. К противопожарному водоснабжению
относят естественные и искусственные водоемы, пожарные во-
доемы-резервуары и противопожарный водопровод.
Пожарные водоемы — резервуары могут быть подземными,
надземными или полуподземными в зависимости от климати-
ческих условий. Резервуары могут иметь различную форму.
Их сооружают из железобетона, камня, кирпича, стали, лис-
тового строительного материала по типовым или специально
разработанным проектам. Подземный резервуар оборудуют
люком с двойными крышками (для забора воды и осмотра ре-
зервуара), а также вентиляционной трубой. Надземный резер-
вуар для забора воды снабжен штуцером с соединительными
головками.
Радиус обслуживания одного водоема при наличии на пред-
приятии автонасосов принимают 200 м, мотопомп—150 м и
ручных пожарных насосов и маломощных мотопомп—100 м.
К водоисточникам устраивают подъезды с площадками раз-
мером 12X12 м для разворота автомобилей и установки по-
жарных пасосов.
484
Противопожарный водопровод устраивают по раздельной
или объединенной схемам. При объединенной схеме противо-
пожарные функции водоснабжения обычно возлагают на сис-
тему хозяйственно-питьевого водопровода. Объединение проти-
вопожарного водопровода с производственным не всегда воз-
можно, поскольку для многих технологических процессов тре-
буется строго стабильный режим подачи воды (постоянство
напора и расхода). Во время пожара на предприятии этот
режим будет нарушен, что может вызвать аварийные ситуа-
ции на производстве. Для предприятий особо пожароопасных
приходится устраивать независимые противопожарные водо-
проводы.
Противопожарный водопровод подразделяют на внутренний
и наружный.
Внутренний противопожарный водопровод предназначен
для тушения пожаров главным образом в начальной стадии
их развития -Его устраивают во всех производственных зда-
ниях, за исключением тех, в которых применение воды может
вызвать взрыв, пожар или распространение огня (например,
производств, где перерабатываются, применяются или хранятся
металлический калий, литий, карбид кальция и др.). Допуска-
ется не предусматривать противопожарный водопровод для
производственных здании I и II степеней огнестойкости объе-
мом до 1000 м3 с производствами категории Д но пожарной
опасности.
При проектировании внутреннего противопожарного водо-
провода руководствуются степенью огнестойкости зданий, ка-
тегорией производства по пожарной опасности и объемом зда-
ния (табл. 26.1).
Воду из внутреннего противопожарного водопровода отби-
рают через пожарные крапы, устанавливаемые в здании в лег-
Таблица 25.1 Нормирование противопожарного водопровода
Категория про-
Объем здания. Степень огне изводстпа по по Расход воды на
гыс. м-' стойкоеiи здания жарной опасно- Число сгруй одну струю, л/с
сти
0,5—5 I. Н А. Б, В 2 2,5
HI, IV, V В 2 2,5
5—50 I. II А, Б, В 2 5
III, IV, V В 2 5
HI, IV, V Г. Д 2 2,5
50-200 I. II А, Б, В 2 5
200—400 I, 11 А, Б, В 3 5
Более 400 I. II А, Б, В 4 5
485
кодоступпых местах (вестибюли, коридоры, проходы и др.) на
высоте 1,35 м в специальных шкафах.
Наружные сети противопожарного водопровода располага-
ют вне зданий и сооружений. Для эффективного пожаротуше-
ния они должны обеспечивать постоянство расхода воды и на-
пора.
Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар
принимают в соответствии со степенью огнестойкости здания,
категорией производства по пожарной опасности и объемом
здания (табл. 26,2).
Расчетное количество одновременных пожаров па промыш-
ленном предприятии принимают в зависимости от занимаемой
им площади: один пожар при площади предприятия до 150 га,
два пожара при площади — более 150 га.
Продолжительность тушения пожара принимают 3 ч, а для
зданий I и II степени огнестойкости с производствами катего-
рий Г и Д — 2 ч.
Максимальный срок восстановления пожарного объема во-
ды не должен превышать 24 ч — па предприятиях с производ-
ствами категорий по пожарной опасности А, Б, В и 36 ч —
для категорий Г и Д.
Противопожарный водопровод может быть низкого и высо-
кого давления. При этом, противопожарный водопровод высо-
кого давления предусматривают только при соответствующем
обосновании.
Свободный напор в сети противопожарного водопровода
низкого давления (на уровне поверхности земли) при пожаро-
тушении должен быть не менее 10 м, а в сети высокого дав-
ления — должен обеспечивать высоту компактной струи не
менее 10 м при полном расходе воды на пожаротушение и рас-
положении пожарного ствола на уровне наивысшей точки са-
мого высокого здания.
В противопожарных водопроводах низкого давления увели-
чение напора создается передвижными насосами, подающими
Таблица 25.2. Нормирование расхода воды на наружное пожаротушение
Степень огнестой- кости зданий Категория производства по пожарной опасности Расход воды на наружное пожаротушение производ- ственных зданий (л/с) при объеме зданий, тыс м3
до 3 3-5 5-20 20-50 50—200 200—400 400--600
I, Н г, д 10 10 10 10 15 20 25
I, П А, Б, В 10 10 15 20 30 35 40
ш Г, Д 10 10 15 25 35 —
III В 10 15 20 30 40 ——,
IV, V Г, Д 10 15 20 30 — — — ——.
IV, V В 15 20 25 40 ——— — —-
486
Рис. 25.3. Подземный пожарный гидрант:
I — место присоединения пожарной колонки; 2— стояк; 3 — клапанная коробка гидран-
та; 4 — отвод к наружной водопроводной сети
Рис. 25.4. Пожарная колонка:
/ — торцовый ключ, открывающий клапан коробкн гидранта; 2 — патрубки для присо-
единения пожарных рукавов: 3 — резьбовое кольцо для присоединения колонки к гид-
ранту
воду от гидрантов к месту пожара. Необходимый напор воды
в сети высокого давления создается включением пожарных
насосов стационарно установленных в насосных станциях.
Для непосредственной подачи воды на очаг горения исполь-
зуют ручные водяные стволы, стационарные лафетные стволы
и стационарные установки пожаротушения и орошения.
Важнейшей арматурой наружного противопожарного водо-
провода является пожарный гидрант, который необходим для
отбора воды при тушении пожара (рис. 26.3). К нему подсое-
диняют пожарные колонки (рис. 26.4).
Пожарные гидранты бывают подземные и наземные. Под-
земные гидранты устанавливают в водопродных колод-
цах, расстояние между ними не более 120—150 м. Их распо-
лагают на расстоянии не менее 5 м от стен зданий и не более
2,5 м от бровки дорог. Наземные гидранты дополнитель-
но оборудуют специальными будками, в которые помещают
487
пожарные рукава и ручные пожарные стволы. Это позволяет
начать тушение загорания до прибывания передвижных
средств пожаротушения.
При небольших размерах пожара используют ручные водя-
ные стволы. Однако их применение эффективно лишь при по-
даче воды с расстояния не более 20 м от очага пожара. Для
борьбы с крупными пожарами используют стационарные ла-
фетные стволы, которые имеют высокую производительность и
большой радиус действия компактной части струи. Их устанав-
ливают стационарно на уровне земли, на крышах или на спе-
циальных вышках. Лафетные стволы располагают за габари-
тами технологических установок па расстоянии не менее 10 м
от аппаратуры и сооружений, они могут подавать струи воды
в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Лафетные ство-
лы подключают к пожарному водопроводу и к магистральному
трубопроводу готового раствора пенообразователя.
Трубы для сетей водоснабжения выбирают с учетом сани-
тарных требований, агрессивности грунта и транспортируемой
воды, условий эксплуатации трубопроводов и требований к ка-
честву воды.
Обычно применяют железобетонные, асбоцементные и чу-
гунные водоводы и сети, рассчитанные на давление 1,2—
1,5 МПа. Применение стальных сетей различного диаметра
возможно при рабочем давлении в трубах до 3,5 МПа. Пласт-
массовые трубы используют для транспортирования агрессив-
ных жидкостей. Стеклянные — для надземной прокладки на
давление до 0,7 МПа. Фанерные — для производственных водо-
проводов на давление до 0,7 МПа.
Глубина заложения труб зависит от глубины промерзания
грунта, температуры воды в трубах, режима ее подачи, мате-
риала труб. Как правило, трубы должны быть уложены на
0,5 м ниже глубины промерзания грунта для исключения за-
мерзания в них воды.
Для нормальной эксплуатации водопроводной сети на ней
устанавливают арматуру: запорно-регулирующую (задвижки,
вентили, пробковые краны), предохранительную (клапаны),
водоразборную (крапы, гидранты) и т. д.
В местах установки арматуры и фасонных частей устраи-
вают смотровые колодцы, выполняемые из сборных железобе-
тонных стеновых колец, плит днища и перекрытия, опорной
плиты. Колодцы снабжают чугунным люком с крышкой. Сте-
новые кольца унифицированных колодцев имеют внутренний
диаметр 700, 1000, 1500 и 2000 м, высота колец кратна 0,3 м.
Заглубление колодцев может достигать 7 м.
25.2. КАНАЛИЗАЦИЯ
Канализация — комплекс инженерных сооружений, предназна-
ченных для приема и транспортирования сточных вод к очист-
ным сооружениям, их очистки, обеззараживания и выпуска
очищенных вод в водоем.
Сточные воды представляют собой один из видов жидких
отходов и подразделяются на дождевые (атмосферные), обра-
зующиеся от выпадения дождя, снега, поливки улиц и зеленых
насаждений; производственные (технологические), образую-
щиеся в производственных процессах; хозяйственно-бытовые,
поступающие из санитарных устройств (душевых помещений,
столовых, уборных и т. д.).
В соответствии с составом сбрасываемых вод различают
дождевую, производственную и хозяйственно-бытовую системы
канализации. Системы могут быть раздельными или объеди-
ненными.
Проектирование канализации регламентируется рядом нор-
мативных документов, в частности СНиП 2.04.01—85 «Внутрен-
ний водопровод и канализация зданий» и СНиП 2.04.03—85
«Канализация. Наружные сети и сооружения».
При выборе и проектировании системы канализации хими-
ческой и других отраслей промышленности необходимо учиты-
вать следующее:
возможность исключения образования загрязненных сточ-
ных вод в технологическом процессе путем внедрения безот-
ходных и безводных производств, использования сухих процес-
сов, устройства замкнутых систем водного хозяйства, примене-
ния воздушных систем охлаждения и др.;
требования к качеству воды, используемой в различных
процессах и ее количество;
количество и характеристику сточных вод, образующихся
в различных технологических процессах, а также физико-хи-
мические свойства присутствующих в них загрязняющих ве-
ществ, материальный и энергетический балансы водопотребле
ния и водоотведения;
возможность локальной очистки сточных вод с целью извле-
чения отдельных компонентов (ценных и других веществ) и
повторного использования воды, а также создания локальных
систем производственного водоснабжения;
возможность последовательного использования воды в раз-
личных технологических процессах с различными требования-
ми к ее качеству;
возможность вывода отдельным потоком сточных вод, нуж-
дающихся в локальной очистке;
возможность объединения сточных вод с идентичной качест-
венной характеристикой;
489
Рис. 25.5. Раздельная схема
канализации химического пред-
приятия:
1—V — цехи предприятия, сбрасы-
вающие сточные воды; I — сеть
дождевой канализации; 2 — сеть
ходяйственно-бытовой канализации;
3, 4 — очистные устройства; 5. 6 —
локальные очистные устройства для
обеспечения оборота воды отдель-
ных цехов; 7 — устройство для ох-
лаждения воды цеха V; А — под-
питка холодной водой; В — слив
возможность протекания в трубопроводах химических про-
цессов с образованием газообразных или твердых продуктов
при поступлении в систему канализации различных по составу
сточных вод.
На рис. 26.5 представлена схема раздельной системы кана-
лизации предприятия, часть производственных сточных вод в
которой используется для оборотного водоснабжения. За-
грязненные атмосферные воды по сети дождевой канализации
1 сбрасываются в водоем. Бытовые стоки по сети 2 направля-
ются в очистные устройства 3, а затем поступают в водоем.
Из цехов I и II стоки, которые пока еще нельзя подавать в об-
щую систему, сбрасывают в пруд-накопитель или после очист-
ных сооружений 4 — в водоем
Цехи III и IV имеют свои замкнутые оборотные системы;
их стоки! очищают в локальных очистных устройствах 5 и 6
(возможно с утилизацией загрязняющих веществ) и в водоем
не сбрасываются, а возвращаются в цех. Устройство таких ло-
кальных систем очистки целесообразно, поскольку очистка от
одного ингредиента значительно проще, чем от смеси различ-
ных веществ. Из цеха V, в котором используемая вода только
нагревается, но не загрязняется (условно чистая вода), ее на-
правляют в охладительные устройства 7 (градирня, брызга-
тельный бассейн и др ), а затем снова возвращают в цех. Та-
ким образом, объем оборотного водоснабжения предприятия
ограничивается количеством воды, обращающийся в цехах
III—V. Для полного замкнутого оборота на всем предприятии,
очевидно, необходимо найти способ достаточной очистки воды
также в цехах I и II и возможность включения бытовых сто-
ков в оборот воды.
Несмотря на кажущуюся простоту решения вопроса постро-
ения замкнутого оборотного водоснабжения, решение этой за-
дачи весьма сложно. Значительные различия в количествах,
составах и концентрациях стоков на отдельных участках про-
изводства, неравномерность поступления стоков и возможность
так называемых залповых сбросов осложняют расчет водного
баланса предприятия и очистку сточных вод. Многократно и
49Q
последовательно подвергаемая различным физико-химическим
воздействиям (упариванию, нагреванию, охлаждению, аэрации
и др.) вода минерализуется, становится коррозионно-активной,
вызывает отложение солей и продуктов коррозии в трубах.
Бытовые стоки, содержащие остатки азотистых веществ, вы-
зывают активное развитие биофлоры. Это может вызвать на-
рушение режима водооборота, закупорку и разрушение водово-
дов и канализационных труб. Преодоление этих и других серь-
езных трудностей представляет сложную инженерную задачу.
Канализационная сеть промышленных предприятий состоит
из следующих основных элементов:
внутренних цеховых канализационных устройств, которые
принимают и отводят стоки до первого наружного колодца,
включенного в цеховую канализационную сеть;
наружных цехов канализационных сетей, отводящих стоки
самотеком в более крупные заводские сети (канализационные
коллекторы) или локальные очистные сооружения;
насосных станций и напорных водоводов, устраиваемых в
тех случаях, когда транспортирование стоков самотеком не-
возможно из-за рельефа местности или большой протяженнос-
ти канализационной сети;
сооружений для очистки, обезвреживания и обеззаражива-
ния сточных вод и обработки осадка;
устройств для выпуска воды в водоем.
Движение стоков по канализационной сети начинается с
приемных устройств, выполняемых, в основном, в виде откры-
тых сосудов или воронок.
Приемники сточных вод можно разделить на несколько
групп. Санитарно-технические приборы принимают сточные во-
ды, образующиеся в результате жизнедеятельности людей
(питьевые фонтанчики, мойки, умывальники, души, унитазы и
т. д.).
Приемники атмосферных вод собирают дождевые и талые
воды.
Приемники производственных сточных вод собирают отра-
ботанную воду, образующуюся в технологических процессах
(воронки, сливы, трапы, приемные решетки, раковины и т. д.).
После каждого приемника или в конструкции его самого
предусмотрено устройство гидравлического затвора (сифона).
Слой воды высотой 50—70 мм в гидрозатворе задерживает
вредные или опасные газы из системы канализации. Различают
U-образные и бутылочные гидрозатворы (рис. 26.6). Поскольку
затворы имеют большие проходные сечения и гладкую внут-
реннюю поверхность, они не засоряются. Для прочистки гид-
розатворов и примыкающих к ним участков предусматривают
ревизии (отверстия, закрываемые крышками) и прочистки (от-
верстия, закрываемые пробками). Гидрозатворы чаще всего
491
Рис. 25.6. Гидрозатворы:
а, б — U-образчый; в — бутылочный
изготавливают из чугуна или пластмассы. Из санитарно-тех-
нических приборов сточные воды через отводные трубы попа-
дают в стояк.
Стояк — вертикальный трубопровод, предназначенный для
транспортирования стоков в канализационный выпуск. Мини-
мальный диаметр стояка — 50 мм.
Выпуски служат для сбора стоков от стояков и подачи их в
заводскую сеть.
Верхнюю часть стояка выполняют в виде вытяжной части
для предотвращения отсасывания воды из гидрозатворов
(«срыв затвора») при образовании вакуума в стояке во время
сброса жидкости, а также для вентиляции канализационной
сети. Вытяжную часть устраивают в виде трубы, являющейся
продолжением стояка и выходящей не менее чем на 0,7 м вы-
ше кровли здания. Возможно объединение нескольких стояков
одним трубопроводом.
По выпускам стоки попадают в первый канализационный
колодец. Такие колодцы устраивают во всех местах изменения
направления, глубины, диаметра или уклона трубопроводов, а
также через определенное расстояние (35—300 м) в зависи-
мости от диаметра канализационных труб. Колодцы служат
для осмотра и прочистки канализационных сетей. Монтируют
их из тех же элементов, что и водопроводные колодцы.
Из первого выпускного колодца стоки попадают в заводс-
кую канализационную сеть. В связи с тем, что в состав сточ-
ных вод промышленных предприятий входят самые разнооб-
разные химические соединения, реакция между которыми мо-
жет оказаться не только нежелательной, но и опасной по ток-
сичности, взрыво- и пожароопасности, то чаще всего устраива-
ют несколько канализационных сетей (раздельная схема ка-
нализации). Для удаления вредных и опасных газов, скапли-
вающихся в надводной части труб и коллекторов канализацион-
ных сетей, устраивают приточно-вытяжную вентиляцию сети.
Смена воздуха и удаление газов происходит в результате вы
тяжки через вытяжные стояки и поступления свежего воздуха
через неплотности соединения крышек колодцев, либо через
специально устраиваемые приточные трубы или шахты.
492
Движение стоков по сети происходит в основном самоте-
ком, безнапорно и его рассчитывают так, чтобы при известном
расходе воды подобрать диаметр труб, обеспечивающий ско-
рость потока достаточную для перемещения взвешенных частиц
загрязнений.
Напорное движение стоков создают канализационные насос-
ные станции. Станция состоит из приемного резервуара, ма-
шинного здания и вспомогательных помещений.
На случай аварии перед насосной станцией устраивают
выпуски для сброса сточных вод в аварийный пруд, овраг или
водоем.
Приемные резервуары станций выполняют из бетона с гид-
роизоляционным покрытием. Иногда их оборудуют решетками
для задержания крупных частиц и дробилками для их измель-
чения.
Машинный зал пасосной станции с насосами и электродви-
гателями отделяют от приемного резервуара водо- и газонепро-
ницаемой стеной и оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.
Далее по канализационным сетям сточные воды попадают
к очистным сооружениям, в которых стоки подвергаются ме-
ханической и биологической очистке. К сооружениям для ме-
ханической очистки относят решетки, песколовки и отстойники,
для биологической — биологические пруды, поля фильтрации,
сооружения подземной фильтрации, биофильтры, аэротенки,
вторичные отстойники и илоуплотпители.
Очищенные сточные воды направляют па повторное исполь-
зование в систему оборотного водоснабжения или отводят по
каналу к месту их спуска в водоем. Отводной канал обычно
заканчивается береговым колодцем, из которого очищенные
сточные воды через специальный выпуск сбрасываются в водо-
ем.
Следует учесть, что системы канализации химических пред-
приятий при ошибках в проектировании или неправильной
эксплуатации могут явиться источником серьезных аварий.
Из сточных вод в той или иной степени могут выделяться раз-
личные растворенные в них или образующиеся в результате
химического взаимодействия токсичные и взрывоопасные газы
(сероводород, метан, диоксид углерода и др.). Вследствие не-
значительного объема сооружений канализационных систем,
опасные концентрации названных паров и газов могут созда-
ваться очень быстро.
Для предотвращения скапливания летучих токсичных и
взрыво- и пожароопасных веществ системы канализации обо-
рудуют естественной и искусственной вытяжной вентиляцией.
493-
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Материалы XXVII съезда Коммунистической партии Советского Союза.
М : Политиздат, 1986. 352 с
2. Конституция (Основной Закон) Союза Советских Социалистических Рес-
публик М_: Юриздат, 1977.
3. Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о труде. Ве-
домости Верховного Совета СССР, 1970, № 29 265 с.
4. Кодекс законов о труде РСФСР. М.: Юриздат, 1985. 80 с.
5. Закон СССР о трудовых коллективах и повышении их роли в управлении
предприятиями, учреждениями, организациями. Постановление Прези-
диума Верховного Совета СССР от 17 июля 1983 г. Ведомости Верховного
Совета СССР, 1983, № 25. 382 с.
6. Уголовный кодекс РСФСР. М.: Юриздат, 1984.
7. Альперт Л. 3. Основы проектирования химических установок. М.: Высшая
школа, 1982 304 с.
8. Архитектурное проектирование промышленных предприятий: Учебн. д^я
вузов/Под ред. Демидова С. В., Хрусталева А. А М.: Стройиздат, 1984
391 с.
9. Бабаев И. С. и др. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда/Под
ред. акад. Александрова А П. М.: Энергоатомиздат, 1984. 312 с.
10. Бакланов И. А. Трубопроводы в химической промышленности Л .: Химия,
1977. 96 с.
11. Баратов А. И., Иванов Е Н. Пожаротушение на предприятиях химической
и нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1979. 368 с.
12. Безопасность производственных процессов. Справочник//Белов С. В, Брин-
за В Н., Векшин Б. С и др. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.
13. Бережковский М. И. Газгольдеры. М.: Химия, 1985. 112 с.
14. Бесчастнов М. В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита хими-
ко-технологических процессов. М.: Химия, 1983. 472 с.
15. Борьба с шумом на производстве Справочник/Под ред. Юдина Е. Я- М :
Машиностроение, 1985. 400 с.
16. Водяник В. И. Взрывозащита технологического оборудования. Киев: Тех-
ника, 1979. 190 с.
17. Водяник В. И., Малахов И. И., Полтавский В. Т., Шелюк И. П. Предохра-
нительные мембраны. М.: Химия. 1982. 144 с.
18. ВСН 64—86 Минхимпром. Методические указания по установке сигнали-
заторов довзрывных и предельно допустимых концентраций химических
веществ в воздухе производственных помещений. М.: МХП, 1986 18 с.
19. Выбор оптимальной интенсивности подачи пены для тушения органиче
ских растворителей (рекомендации). М.: ВПИИПО, 1985 15 с.
20. Гигиеническое нормирование факторов производственной среды и трудо-
вого процесса/Под ред. Измерова Н. Ф, Каспарова А А. АМН СССР М :
Медицина, 1986 240 с.
21. Голиков С. И., Саноцкий И. В., Тиунов Л. А. Общие механизмы токсиче-
ского действия/АМН СССР. Л.: Медицина, 1986. 280 с.
22. Денисенко Г. Ф. Охрана труда: Учеб, пособие для инженерно-экономиче-
ских специальностей вузов. М.: Высшая школа. 1985. 320 с.
23 Демидов П Г, Шандыба В. А., Щеглов П. П. Горение и свойства горю-
чих веществ М.: Химия, 1981. 272 с
24 Захаров Л. Н. Техника безопасности в химических лабораториях. Л. Хи-
мия, 1985. 184 с
25. Иванов Е. Н. Пожарная зашита открытых технологических установок. М.:
Химия, 1986. 240 с.
26. Каталог приборов и систем контроля токсичных и довзрывоопасных кон-
центраций химических веществ в воздухе, ВНИИТБХП, Северодонецк,
1976. 42 с.
494
27. Кнорринг Г. М. Осветительные установки. Л.: Энергоиздат, 1981. 280 с.
28 Козлов В Ф. Справочник по радиационной безопасности. М : Энергоатом-
издат, 1987. 192 с
29. Кораблев В. П. Меры электробезопасности в химической промышленности.
М.- Химия, 1983 176 с.
30 Корольченко А Я. Пожаровзрывобезопасность промышленной пыли. М.:
Химия, 1986. 216 с.
31. Краткая техническая характеристика средств индивидуальной защиты для
рабочих предприятий химической промышленности. Северодонецк,
ВНИИТБХП, 1986 ПО с.
32. Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности. М,: Химия, 1976,
т. 1, 592 с. т 11, 624 с
33 Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. Изд. 2-е, пер. с англ.
М.: Мир, 1968. 592 с.
34 Маргулис У. Я. Атомная энергия и радиационная безопасность. М.: Энер-
гоатомиздат, 1983 160 с.
35. Монахов В. Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.:
Химия, 1979. 424 с.
36. Нормы радиационной безопасности. НРБ—76. М.: Атомиздат, 1978. 56 с.
37. Обновленский П. А , Му сякое Л. А., Ч ельцов А. В. Системы защиты потен-
циально опасных процессов химической технологии. Л.: Химия, 1978.
224 с.
38. ОНТН 24—86. Определение категорий помещений и зданий по взрыво-
пожарной и пожарной опасности. М.: ВНИИПО, МВД СССР, 25 с.
39. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и
другими источниками ионизирующих излучений — ОСП — 72/80. М.: Энер-
гоатомиздат, 1981. 98 с.
40. Охрана труда. Сборник официальных документов. М.: Профиздат, 1981.
221 с.
41 Охрана труда. Справочное пособие для профсоюзного актива (сост Жда-
нов И. М., Залужский НА) М.: Профиздат, 1985, 256 с.
42. Правила устройства электроустановок М.: Энергоатомиздат, 1985 640 с.
43 Пряников В. И., Родионова А. И. Техника безопасности и промышленная
санитария. Справочник для работников химической промышленности. М.:
Химия, 1978, т. 1. 272 с.
44 Радиационные величины и единицы Докл. 33 МКРЕ: Пер. с англ. М.:
Энергоатомиздат, 1985. 64 с.
45 Розловский А. И Основы техники взрывобезопасности при работе с го-
рючими газами и парами. М : Химия, 1980. 376 с.
46. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. М.:
Стройиздат, 1985. 590 с.
47. СН 502—77. Инструкция по определению площади легкосбрасываемых
конструкций.
48. СНиП 1.02.01—86. Инструкция о составе, порядке разработки, согласова-
ния и утверждения проектно-сметной документации на строительство пред-
приятий, зданий и сооружений
49 СНиП 2.01.02—85. Противопожарные нормы.
50. СНиП 2.02.03—85. Свайные фундаменты.
51 СНиП 2.03.11—85. Зашита строительных конструкций от коррозии.
52 СНиП 2 04 01—85. Внутренний водопровод и канализация зданий.
53 ('НиП 2.04.02—84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
54. СНиП 2 04.03—85 Канализация. Наружные сети и сооружения.
55. СНнП 2.04.09—84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.
56. СНиП 2.05.02 -85 Автомобильные дороги.
57 СНиП 2.05.07—85 Промышленный транспорт.
58. СНиП 2.09.02—85. Производственные здания.
59. СНиП 2.09 03—85. Сооружения промышленных предприятий.
60 СНиП 2.11.01—85. Складские здания.
495
61 СНиП 2 1104—85 Подземные хранилища нефти, нефтепродуктов и ежи
женных газов
62. Саушев В. С. Пожарная безопасность хранения химических веществ М.
Стройиздат, 1982. 128 с.
63. Средства и нормы тушения (рекомендации) М.: ВНИИПО, 1985. 7 с
64. Статическое электричество в химической промышленности/Под ред. Са
жина Б. И Л.: Химия, 1977 240 с.
65. Стрижевский И И Предотвращение пожаров и взрывов при проведении
огневых работ в химических производствах//Ж Всес. хим о-ва
им. Д И. Менделеева, 24. 4, 1979 С. 376—382
66 Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промыт
1 ленного строительства. Справочник проектировщика /Спиридонов В. М
Ильин В. Т., Приходько И С. и др. Под общ. ред. Бердичевского Г. И. М.:
Стройиздат 1981. 488 с.
67. Упадышев К. Л. Крупные агрегаты химической промышленности//Ж. Всес.
хим. о-ва им. Д. И. Менделеева, 24, 4, 1979. С. 315—319.
Учебник для вузов
ОХРАНА ТРУДА
В ХИМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Гелий Владимирович МАКАРОВ
Алексей Яковлевич ВАСИН
Людмила Константиновна МАРИНИНА
Павел Иванович СОФИНСКИИ
Валерий Айзикович СТАРОБИНСКИИ
Николай Иванович ТОРОПОВ
Редактор М. С. Лещинская
Художественный редактор К. К. Федоров
Технические редакторы В. В. Хазикова, С. Ю. Титова
Корректор Т. С. Васина
ИБ № 2578
Сдано в наб. 28.09.88. Подп. в печать 27.01.89. Т-05319
Формат бумаги 60X8871». Бумага офс № 2. Печать офсетная
Гарнитура литературная. Усл. печ. л. 30,38. Усл. кр.-отт
30,38- Уч.-изд л 33,76. Тираж 35 000 экз. Заказ № 552
Цена 1 р. 40 к.
Ордена «Знак Почета» издательство «Химия»
107076, Москва, Стромынка, 21. корп 2.
Московская типография № 11 Союзполиграфпрома при Го-
сударственном комитете СССР но делам издательств, поли-
графии и книжной торговли
113105, Москва, Нагатинская ул., д. I.