Работники, ответственные за безопасность работ

Перечень основных мероприятий

Организационными мероприятиями, которыми достигается безопасность работ в электроустановках, являются:

- утверждение перечня работ, которые выполняются по нарядам -допусками, распоряжениям и в порядке текущей эксплуатации;

- назначение лиц, ответственных за безопасное проведение работ;

- оформление работ нарядом, распоряжением или утверждением перечня работ, которые выполняются в порядке текущей эксплуатации;

- подготовка рабочих мест;

- допуск к работе;

- надзор во время выполнения работ;

- перевод на другое рабочее место;

- оформление перерывов в работе и ее окончания.

Ответственными за безопасность работ, которые выполняются в электроустановках, есть:

- работник, который выдает наряд, распоряжение;

- работник, который дает разрешение на подготовку рабочего места;

- работник, который готовит рабочее место, допуск;

- работник, который допускает к работе(далее -допускам);

- руководитель работ;

- работник, который присматривает за безопасным выполнением
работ (далее — надзиратель);

- члены бригады.

Работник, который выдает наряд, распоряжение, обеспечивает возможность безопасного выполнения работы. Он отвечает за достаточность и правильность указанных в наряде мероприятий безопасности, за качественный и количественный состав бригады и назначение работников, ответственных за безопасное выполнение работ, а также за соответствие групп по электробезопасности работников, которые указаны в наряде, выполняемой работе.

Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется административно-техническим работникам предприятия, которые имеют группу V в электроустановках свыше 1000 В и группу IV -в электроустановках до 1000 В.

Руководитель работ отвечает за:

- применение мероприятий безопасности, предусмотренных нарядом или распоряжением, и их достаточность;

- четкость и полноту инструктажа членов бригады;

- наличие, исправность и правильное применение необходимых­
средств защиты, инструмента, инвентаря и приспособлений;

- сохранность и постоянство наличия на рабочем
месте заземлений, изгородей, знаков и плакатов безопасности, запорных
устройств на протяжении рабочей смены;

- организацию и безопасное выполнение работ и соблюдение
этих Правил.

Руководитель работ должен осуществлять постоянный надзор за членами бригады и отстранять от работы членов бригады, которые не выполняют эти Правила, а также не допускать тех, что находятся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, или больных.

Руководитель работ должен иметь группу по электробезопасности IV во время выполнения работ в электроустановках свыше 1000 В и группу ІІІ - в электроустановках до 1000 В.

8 Взрывоопасность производств и взрывозащита

Потенциальная опасность взрывов в металлургических цехах существует постоянно и только благодаря надежным преду­предительным мероприятиям взрывы здесь — редкое явление.

Причинами взрыва могут быть нарушения нормальной экс­плуатации оборудования, работающего под давлением; воспла­менение газов, паров и пыли, образующихся при проведении металлургических процессов; контакт воды с расплавленным металлом и шлаком.

Причиной взрыва, например, парового котла может явиться нарушение целости стенок его из-за низкого качества металла, чрезмерного давления пара, понижения уровня воды в котле (что приведет к перегреву стенок котла) и т. д. При разрыве стенки котла про­исходит мгновенное испарение находившейся в нем под давле­нием нагретой воды и образование громадного количества пара, расширяющегося с большой силой.

В работающих под давлением сосудах, воздушно-компрес­сорных установках и воздухопроводах могут образоваться взры­воопасные смеси паров масла и воздуха. На внутренней поверх­ности воздухопроводов может образоваться окисная пленка масла. Образование перекисных соединений грозит взрывом при нагреве до 60°С, ударе или сотрясении. Поэтому для смазки употребляют незагрязненные масла с температурой вспышки не ниже 240° С. Все сосуды компрессорных установок часто про­дувают, периодически очищают воздухосборники от масла и наслоений. Воздух тщательно отфильтровывают от масла. Тем­пература сжатого воздуха должна быть не выше 140°С. Во вся­ком случае разница между температурой сжатого воздуха и температурой вспышки масла не должна быть меньше 75°С.

Вопросы безопасности работы указанного оборудования рассматриваются в соответствующих специальных курсах.

В различных газовых устройствах металлургических цехов в результате подсоса воздуха могут образоваться взрывоопасные смеси. Причинами подсоса воздуха являются недостатки конст­рукции (сравнительно редко), нарушения при эксплуатации металлургических печей, газопроводов и других устройств, в осо­бенности при ремонтах и неполадках. Взрывоопасные смеси могут образоваться также из-за неполного сгорания топлива. Кроме того, взрывоопасная смесь может образоваться и вне газовых устройств в результате просачивания газа в окружаю­щее пространство и образования «мешков».

Воспламенение взрывоопасной смеси может произойти от от­крытого огня, электрической искры, трения, заряда статическо­го электричества, нагрева или сжатия смеси.

8.1 Взрывоопасность газов, паров, пыли

Взрыв — внезапное изменение физического или химического состояния вещества, сопровождающееся крайне быстрым выде­лением энергии, которое приводит к разогреву, движению и сжатию продуктов взрыва и окружающей воздушной (газовой) среды, возникновению интенсивного скачка давления и разру­шениям.

В окружающей среде образуется и распространяется особо­го рода возмущение — ударная волна.

При взрыве газовых и пыле-воздушных смесей выделяется химическая энергия, происходит крайне быстрое химическое пре­вращение с выделением тепла и образованием нагретых сжатых газов.

Наиболее общее свойство горения — возможность при изве­стных условиях прогрессивного самоускорения химического превращения — воспламенения, связанного с накоплением в реа­гирующей системе тепла или активных продуктов цепной ре­акции.

Для начала горения необходим тот или иной начальный энергетический импульс, чаще всего нагрев горючего. Различа­ют два способа воспламенения: самовоспламенение и вынуж­денное воспламенение, или зажигание. Самовоспламенение про­исходит при нагревании всего объема смеси или стенок заклю­чающего ее сосуда до температуры самовоспламенения, при которой выделяющееся количество тепла больше, чем рассеи­вающееся в окружающую среду. Вынужденное воспламенение происходит в результате зажигания смеси в одной точке каким-либо высокотемпературным источником тепла — пламенем, на­каленным телом, электрической искрой и т. д. Из-за большей, чем при самовоспламенении, теплоотдачи температура источни­ка зажигания должна быть больше, чем температура самовос­пламенения.

Воспламенение смесей горючих газов или паров с воздухом или кислородом может быть достигнуто путем подогрева смеси, также путем местного ее зажигания (например, электриче­ской искрой).

При подогреве химическая реакция протекает одновременно во всем объеме заключенной в сосуде смеси. При местном за­жигании в точке зажигания возникает пламя, распространяю­щееся по исходной смеси.

Пламя представляет собой тонкий слой, отделяющий еще не реагировавшую исходную смесь от продуктов реакции, в которых химическая энергия перешла в тепловую.

Причиной распространения пламени является передача теп­лоты от продуктов горения несгоревшей смеси.

В результате выделения теплоты реакции и теплопроводно­сти возникает определенное распределение температур в газовой смеси (рис. 8.1).

Рисунок 8.2 - Распределение температур в горящей газовой смеси

Зона горения начинается при температуре воспламенения (Т_в), близкой к температуре горения смеси (Т_г). В зоне между температурами Т_в и Т_о (начальной температурой исходной смеси) происходит медленный прогрев.

Скорость распространения пламени при горении всегда, и притом во много раз, меньше скорости звука. Это объясняется тем, что скорость передачи энергии в газе путем теплопровод­ности невелика по сравнению со скоростью распространения в нем упругих колебаний.

Концентрация реагирующего вещества во франте пламени меняется не только вследствие протекания самой реакции, но и в результате диффузии.

Равномерное распространение пламени с постоянной скоро­стью осуществляется лишь при зажигании газовой смеси у от­крытого конца трубы. При горении в закрытых трубах пламя распространяется с непрерывно возрастающей скоростью.

В результате расширения продуктов горения позади фронта пламени впереди него в исходной смеси возникают волны сжа­тия, которые, подобно поршню, приводят газ в движение. Каждая последующая волна сжатия, распространяясь в более плот­ной среде, догоняет предыдущую, и в результате наложения та­ких элементарных волн постепенно возникает достаточно крутой перепад давления, характерный для ударной волны. По мере распространения пламени интенсивность ударной волны возрастает, а вместе с ней возрастает и скорость движения газа (до сотен м/сек), в то время как в условиях нормального горе­ния скорость распространения пламени относительно неподвиж­ной смеси не превышает 10 м/сек даже в самых быстро горя­щих смесях.

Таким образом, пламя распространяется в сжатом и движу­щемся газе, благодаря чему оно ускоряется. По мере ускорения распространения пламени растет и амплитуда ударной волны, обусловливая последующее его ускорение, и т. д. Когда интен­сивность ударной волны достигнет некоторого критического значения, происходит детонация.

Детонация — распространение горения с равномерной, впол­не определенной для каждой горючей смеси, сверхзвуковой ско­ростью порядка 1000—3500 м/сек. При нормальном горении скорость распространения пламени определяется процессами теплопроводности и диффузии; для газов эта скорость не пре­вышает нескольких метров в секунду. При детонации химическое превращение возбуждается ударной волной, которая при своем распространении сжимает и нагревает вещество.

Большая скорость химического превращения, сопровождаю­щегося выделением тепла и образованием продуктов горения, приводит к тому, что при детонации в газовых смесях развива­ются высокие давления, достигающие 5 • 10⁵ н/м².

При горении в газо-воздушной смеси создается определенное распределение давлений (рис. 8.2).

По мере увеличения скорости распространения пламени уменьшается различие между ней и скоростью движения удар­ной волны и, наконец при скорости, равной скорости детона­ции, они совпадут.

Рисунок 8.3 - Распределение давления в горящей газовой смеси

Когда давление на фронте ударной волны достигает своего критического значения, при котором скорость волны станет рав­ной скорости детонации, происходит самовоспламенение сжатого газа.

При движении сжатого газа впереди фронта пламени при­легающие к стенке трубы слои газа тормозятся, соответственно ускоряется движение газа в центре трубы, в результате чего возникает турбулизация газа. Распределение скорости по се­чению становится неравномерным, что приводит к перестройке профиля фронта пламени и увеличению поверхности горения; пропорционально этому увеличивается количество вещества, сгорающего в единицу времени; возрастание скорости сгорания в свою очередь вызывает увеличение скорости движения газа и т. д.

В большинстве случаев причиной возникновения взрыва яв­ляется разогрев смеси, но при известных условиях медленная реакция может самоускориться не вследствие разогрева, а в ре­зультате накопления в системе активных промежуточных про­дуктов реакции, создающих благоприятные условия для разви­тия и разветвления цепей. В этом случае разогрев смеси не при­чина, а следствие взрыва.

Давление при взрыве газо-воздушных смесей определяется по формуле

где Т_о и Т_взр — начальная температура смеси и температура взрыва, °К;

Р_о и Р_взр — начальное и взрывное давление смеси, н/м²;

М — число молекул продуктов горения;

N — число молекул исходной смеси.

Тонкоизмельченные частицы твердого вещества благодаря развитой поверхности обладают значительной химической актив­ностью, адсорбируют газы, электризуются, и в результате этого многие вещества, которые с трудом горят, в виде пыли легко взрываются.

Давление, возникающее при взрыве пыли вследствие быст­рого образования газообразных веществ и расширения воздуха, может оказаться весьма значительным. Так, при взрыве 1г мел­кодисперсной сахарной пыли, распределенной в 4 л воздуха, благодаря теплоте реакции, способной нагреть продукты реак­ции до 4300° С, в постоянном объеме создается давление в 1,5 раза больше, чем при взрыве того же объема смеси метана с воздухом.

Так как горение пыли протекает медленнее, чем горение га­зов, зона горения оказывается несколько более широкой.

Скорость распространения пламени в аэрозоле зависит от величины пылинок; с увеличением крупности пылинок уменьша­ется скорость распространения пламени, а при определенной крупности пламя распространяться не может.

При горении прогрев горючей жидкости на большую глуби­ну в случае наличия в жидкости или на дне резервуара воды вызывает парообразование 'и связанное с ним повышение дав­ления, которое приведет к вскипанию и выбрасыванию горящей жидкости из резервуара.

8.2 Пределы взрываемости

Не всякая смесь горючего газа с воздухом является взрыво­опасной.

Если газо-воздушные смеси различного процентного состава поместить в сосуд, имеющий источник зажигания и внутри, и снаружи (на выходе газа из сосу­да), то возможны следующие три случая (рис. 8.4):

Рисунок 8.4 – Концентрационные пределы взрываемости

1) смесь не воспламеняется ни от внутреннего запальника, ни от наружного (вернее, вблизи от за­пальника может идти процесс горения, но он не распространяется в объем; при удалении запальника горение прекращается);

2) смесь воспламеняется и внутри сосуда, и на выходе из него;

3) смесь воспламеняется только на выходе из сосуда.

Таким образом, в сосуде воспламеняются только такие смеси, в которых концентрация горючего газа находится в определенных пределах.

Это происходит потому, что горючие газы, способные образовывать с воздухом (или кислородом) взрывоопасные смеси, имеют определенные пределы взрываемости, характеризующие минимальную и максимальную концентрацию газа в смеси, вне которых данная газо-воздушная смесь не является взрывоопасной. Эти (нижний и верхний) пределы взрываемости образуют диапазон взрываемости, различный для различных смесей.

Ниже приводятся пределы взрываемости и температуры воспламенения различных газов.

	Нижний Предел, %	Верхний Предел, %	Температура Воспламенения, ^0С
Аммиак, NH3	16,0	27,0
Ацетилен,C2H2	3,5	82,0
Водород, H2	4,15	75,0
Метан, CH4	5,0	16,0
Окись углерода, CO	12,8	75,0
Пропан, C3H8	2,3	9,5
Сероводород, H2S	4,3	45,5

Пределы взрываемости смесей нескольких горючих газов с воздухом могут быть определены экспериментально или вычис­лены по формулам:

где П_н и П_в – нижний и верхний пределы взрываемости смеси газов с воздухом, %;

С₁, С₂, и С₃ – процентное содержание газа в смеси;

П₁,П₂ и П₃ – нижние пределы, %;

П₁¹, П₂¹, П₃¹ – верхние пределы взрываемости каждого из составляющих смеси газов с воздухом, %.

Колошниковый, коксовый, генераторный, природный газы, используемые в металлургических процессах, представляют сме­си горючих и инертных газов. Их пределы взрываемости могут быть вычислены по приведенным выше формулам, но вместо от­дельных горючих газов основой для подсчета служит группиров­ка данной смеси на пары: инертный газ + горючий. Для каждой такой пары определяется суммарный состав, а пределы взрыва­емости определяются из диаграмм по отношению инертного газа к горючему в данной паре.

Пределы взрываемости изменяются в зависимости от ряда факторов: мощности источника воспламенения, примеси инерт­ных газов, начальной температуры газовой смеси, давления смеси и др..

При одной и той же температуре источника воспламенения пределы взрываемости тем шире, чем больше поверхность ис­точника.

Примесь инертных газов изменяет пределы взрываемости.

С повышением начальной температуры смеси пределы взры­ваемости расширяются.

Изменение начального давления в смесях влияет на пределы взрываемости по-разному. Так, для смесей водорода с воздухом пределы взрываемости не изменяются при давлении до 1,25-10⁶ н/м², в то время как для смеси окиси углерода с воздухом пределы взрываемости резко изменяются: при давлении 2 • 10⁶ н/м² эти смеси невзрывоопасны.

Скорость распространения пламени при прочих равных усло­виях изменяется в зависимости от состава смеси, примеси инертных газов и их теплоемкости, температуры смеси и ее предварительного подогрева, формы сосуда и др. При горении взрывчатых газовых смесей в трубах скорость распространения пламени возрастает с увеличением диаметра (но до некоторого предельного значения); при уменьшении диаметра трубы скорость распространения пламени уменьшается при определен­ном (для данной смеси) критическом диаметре пламя распрост­раняться не может вследствие увеличения тепловых потерь на единицу объема газа (из-за увеличения отношения теплоотдающей поверхности трубы к заключенному в ней объему газа).

Механизм распространения пламени в пыле-воздушных сме­сях подобен механизму этого явления в газо-воздушных смесях.

Так же, как и газы, смеси горючих пылей с воздухом имеют верхний и нижний пределы взрываемости.

Пределы взрываемости пыле-воздушных смесей также не­сколько изменяются в зависимости: от дисперсности (расширя­ющей диапазон взрываемости), содержания летучих (увеличи­вающих взрывоопасность), зольности (снижающей взрывоопасность), окружающих условий и характера источника воспламе­нения.

Центральный научно-исследовательский институт пожарной обороны (ЦНИИПО) разработал следующую классификацию пылей:

Дата добавления: 2013-12-13