2. Взрывоопасность производства и взрывозащита

3.1. Какова величина вероятности взрыва должна учитываться при разработке производственных процессов?

Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала 10^-6.

2. Что такое взрыв?

Быстрое экзотермическое химическое превращение взрывоопасной среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных проводить работу.

2. Что такое взрывобезопасность?

Состояние производственного процесса, при котором исключается возможность взрыва, или в случае возникновения предотвращается воздействие на людей вызываемых им опасных и вредных факторов и обеспечивается сохранение материальных ценностей.

2. Что такое взрывопредупреждение?

Меры, предотвращающие возможность возникновения взрыва.

2. Что такое взрывозащита?

Меры, предотвращающие воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающие сохранение материальных ценностей.

2. Что такое взрывоопасная среда?

Химически активная среда, находящаяся при таких условиях, когда может возникнуть взрыв.

2. Что необходимо исключить для предупреждения взрыва?

Необходимо исключить:

образование взрывоопасной среды;

возникновение источника инициирования взрыва.

2. Что может послужить источником инициирования взрыва?

Источником инициирования взрыва может быть:

открытое пламя, горящие и раскаленные тела;

электрические разряды;

тепловые проявления химических реакций и механических воздействий;

искры от удара и трения;

ударные волны;

электромагнитные и другие излучения.

2. Что такое коэффициент безопасности?

Поправочный коэффициент к экспериментальному или расчетному значению взрывоопасности, определяющий предельно допустимую величину этого параметра (концентрации, температуры, давления и т.д.) для данного производственного процесса.

2. Кто устанавливает коэффициент безопасности?

Для обеспечения взрывобезопасного ведения производственного процесса нормативно-технической документацией на него должны быть установлены коэффициенты безопасности.

2. Что такое химико-технологическая система?

Совокупность взаимосвязанных технологическими потоками в действующих как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций (подготовка сырья к реакции, собственно химическое превращение и выделение целевых и побочных продуктов).

2. Что такое технологический блок?

Аппарат или группа (с минимальным числом) аппаратов, которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы без опасных изменений режима, приводящих к развитию аварии в смежной аппаратуре или системе.

3.13. Что такое технологическая среда?

Сырьевые материалы, реакционная масса, полупродукты, готовые продукты, находящиеся и перемещающиеся в технологической аппаратуре (технологической системе).

3.14. Что такое технологический объект?

Часть химико-технологической системы, содержащая объединенную территориально и связанную технологическими потоками группу аппаратов.

3.15. Что такое потенциально взрывоопасный технологический объект?

Технологический процесс, проводимый при наличии в технологической аппаратуре горючих и взрывоопасных материальных сред, при отключении параметров которых от регламентированных рабочих значений возможно возникновение взрыва в аппаратуре или выброс горючих сред в атмосферу.

3.16. Что такое критические значения параметров?

Предельные значения одного или нескольких взаимосвязанных параметров (по составу материальных сред, давлению, температуре, скорости движения, времени пребывания в зоне с заданным режимом, соотношению смешиваемых компонентов, разделению смеси и т.д.), при которых возможно возникновение взрыва в технологической системе или разгерметизация технологической аппаратуры и выбросы горючих сред в атмосферу.

3.17. Что такое предельно допустимые значения параметров?

Докритические значения потенциально взрывопожароопасной среды, отличающиеся от критического значения параметра на величину, равную сумме ошибки его экспериментального или расчетного определения и погрешности измерения, средств контроля, регулирования параметров и ПАЗ (противоаварийная защита) в технологическом процессе.

3.18. Кто определяет надежность и время срабатывания системы ПАЗ?

Определяется разработчиками систем ПАЗ с учетом требований проекта и технологического регламента. Время срабатывания системы защиты должно быть таким, чтобы исключалось опасное развитие процесса.

3.19. Должны ли срабатывать системы ПАЗ и управления технологическими процессами в случае переключения на резервный источник питания?

Системы должны исключать их срабатывание от случайных и кратковременных сигналов нарушения нормального хода технологического процесса, в том числе и в случае переключений на резервный или аварийный источник электроэнергии.

3.20. Для чего предназначена система ПАЗ?

Для предупреждения образования взрывоопасной среды в технологическом оборудовании при отключении от предусмотренных регламентом предельно допустимых значений параметров процесса во всех режимах работы и обеспечивающие безопасную остановку или перевод процесса в безопасное состояние по заданной программе.

3.21. Что такое тротиловый эквивалент взрыва?

Условная масса ТНТ (тринитротолуола), взрыв которой адекватен по степени разрушения взрыву парогазовой среды (ПГС) с учетом реальной доли участия во взрыве горючего вещества ПГС, доли расхода энергии взрыва ПГС и ТНТ, на формирование ударной волны.

3.22. Кто определяет категорию взрывоопасности технологических блоков?

Проектной организацией для каждого технологического блока производится оценка энергетического уровня и определяется категория его взрывоопасности.

3.23. Какие опасные и вредные факторы воздействуют на людей в результате взрыва?

В результате взрыва на людей, оказавшихся в зоне его действия, воздействуют такие опасные и вредные факторы: ударная волна, распространяющаяся с большой скоростью; высокая температура (превышающая 500 и более градусов по Цельсию); токсичные продукты взрыва (оксид углерода, диоксид углерода, оксиды азота и другие газы) и др.

3.24. Что следует использовать для взрывозащиты зданий?

В целях снижения разрушения зданий, сооружений от воздействия ударной волны необходимо применять легкосбрасываемые конструкции, оконные проемы и т.п.

3.25. Какие конструкции зданий относятся к легкосбрасываемым?

При взрыве в производственном помещении первоочередной задачей является снижение давления до безопасного для строительных конструкций уровня путем очень быстрого удаления продуктов горения. Для этого применяют легкосбрасываемые покрытия и перекрытия в зданиях и помещениях с производствами категорий А, Б и Е. Легкосбрасываемые ограждающие конструкции разрушаются при взрыве, в результате чего давление внутри здания уменьшается и основные несущие строительные конструкции не разрушаются.

3.26. Что такое взрывоопасная зона?

Взрывоопасной зоной считают помещение или ограниченное пространство в помещении или вне его, где имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Взрывоопасной считается зона в помещении в пределах 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или более 5% свободного объема помещения.

3.27. На какие классы подразделяются взрывоопасные зоны?

Взрывоопасные зоны делятся на следующие классы:

зоны класса В-1 – расположены в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и обладающие такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;

зоны класса В-1а – расположены в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей;

зоны класса В-1б – расположены в помещениях, где горючие газы обладают высоким нижним пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом; применяется или получают газообразный водород; горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для образования взрывоопасных смесей в зоне;

зоны класса В-1г. К ним относятся пространства у наружных технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ;

зоны класса В-II – расположены в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыль или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы;

зоны класса В-IIа – расположены в помещениях, в которых опасные состояния не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей..

3.28. Какие причины могут привести к взрыву баллонов с кислородом?

Причинами взрыва баллонов с кислородом могут служить:

• попадание на вентиль масел или жира;

• возникновение искры при слишком большом отборе газа;

• удар или падение;

• нагрев баллона; попадание прямых солнечных лучей.

3.29. Какие требования предъявляются к баллонам, заполненным газом?

Во избежание ошибок при заполнении газом все баллоны окрашиваются в определенные, присвоенные каждому газу цвета с надписями и полосами: кислородные баллоны – голубой краской; ацетиленовые – белой краской и т.п. Для предупреждения недопустимого ошибочного смешения горючих и негорючих газов боковой штуцер на баллонах для кислорода и инертных газов имеет правую резьбу, а на баллонах для горючих газов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси, - левую резьбу. Баллоны следует предохранять от нагревания солнечными лучами и другими источниками тепла. Расстояние от баллона до батарей отопления должно быть не менее 1 м, а от открытых источником тепла – не менее 5 м. В баллонах со сжатыми газами после их использования должно сохраняться остаточное давление не менее 50 кПа, которое необходимо для проверки исправности и герметичности арматуры. Переносить баллоны на руках запрещается – только на носилках или специальных тележках.

3.30. В какие цвета окрашивают баллоны со сжатым и сжиженным газом?

Для предупреждения неправильного использования баллонов, предназначенных для различных газов, их окрашивают в соответствующий цвет, наносят на них цветные полосы и надписи.

Наименование газа	Цвет баллона	Надпись на баллоне	Цвет надписи	Цвет полосы
Азот	Черный	Азот	Желтый	Коричневый
Аммиак	Желтый	Аммиак	Черный	---------------
Ацетилен	Белый	Ацетилен	Красный	---------------
Кислород	Голубой	Кислород	Черный	---------------
Воздух	Черный	Сжатый воздух	Белый	---------------
Сернистый ангидрид	Черный	Сернистый ангидрид	Белый	Желтый

3.31. Каковы причины взрывов газовых баллонов?

Основные причины взрывов газовых баллонов следующие:

• падение баллонов и удары их о твердые предметы при небрежном транспортировании или переноске;

• расширение газа в результате перегрева поверхности баллонов солнечными лучами, открытым огнем;

• вырывание вентиля из горловины баллонов давлением газа при дефектах нарезки у вентиля или баллона;

• загрязнение горловины кислородных баллонов маслами или жирами;

• накопление окалины, что может привести к воспламенению и взрыву.

3.32. В каких случаях взрывается метан?

Метан при содержании его в воздухе от 5 до 16% образует взрывчатую смесь. Температура воспламенения такой среды составляет 650-750⁰С. При температуре воспламенителя 650⁰С запаздывание (индукция) взрыва равна 10 сек., при 1000⁰С – 1 сек. Наибольшей силой обладает взрыв метано-воздушной смеси, содержащей 9,5% метана.

Природный газ состоит на 85-95% из метана. Учитывая, что метан примерно в 2 раза легче воздуха, при утечке газа он скапливается в верхней части помещения.

3.33. Каковы особенности применения сжиженного газа?

Сжиженный газ – это смесь пропана и бутана. В зависимости от процентного соотношения пропана и бутана смесь их с воздухом становится взрывоопасной при концентрации 2-10% по объему. Сжиженный газ в 2 раза тяжелее воздуха и в случае его утечки он накапливается в нижней части помещения.

3.34. Каким требованиям должны соответствовать предохранительные клапаны?

Предохранительные клапаны предназначены для предохранения от превышения давления пара и газа. Основными требованиями, предъявляемыми к предохранительным клапанам, являются: безотказность автоматического открывания клапана при определенном заданном давлении; пропускание рабочей среды в таких количествах, чтобы дальнейший рост давления в системе был исключен; безопасность автоматического закрывания при давлении, не нарушающем технологический процесс в системе; сохранность герметичности в закрытом состоянии.

Серьезным недостатком предохранительных клапанов является их инерционность. Они способны предотвращать разрушение аппарата только при постепенном повышении в нем давления.

3.35. В чем заключается принцип действия предохранительных мембран?

Для защиты сосудов и аппаратов от очень быстрого или даже мгновенного повышения давления применяются предохранительные мембраны. Они, в зависимости от характера их разрушения при срабатывании, делятся на разрывные, срезные, ломающиеся, хлопающие, отрывные и специальные. Наибольшее распространение получили разрывные мембраны (плоские и предварительно выпученные – куполообразные). Принцип действия разрывной мембраны основан на ее разрушении под действием нагрузки, превышающей предел прочности материала мембраны (сталь, алюминий, картон, резина и др.).

Предохранительные мембраны быстро срабатывают, прекрасно действуют, медленно восстанавливаются.

3.36. Как подразделяются жидкости по температуре вспышки (взрыва) паров?

Жидкости, в зависимости от температуры вспышки (взрыва), подразделяются на два класса:

легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более +61⁰С (в закрытом тигле) или +66⁰С (в открытом тигле);

горючие жидкости (ГЖ) с температурой вспышки свыше +61⁰С (в закрытом тигле) или +66⁰С (в открытом тигле).

Наиболее опасны жидкости с температурой вспышки менее +15⁰С.

3.37. Основные параметры взрывоопасности горючей пыли

Взрывоопасность взвешенной горючей пыли (аэрозоля) характеризуется: нижним концентрационным пределом воспламенения (взрываемости) (мг/м³); температурой самовоспламенения (⁰С); минимальной энергией поджигания, а также минимальной концентрацией негорючей пыли с точки зрения устранения опасности воспламенения. Взвешенная пыль считается взрывоопасной, если нижний предел воспламенения ее не превышает 65 г/м³. Особо взрывоопасной считается пыль, нижний предел воспламенения которой не выше 15 г/м³.

3.38. Какие аварии относятся к крупным в соответствии с Конвенцией № 174 от 22.06.93 МОТ?

Крупной аварией в соответствии с данной конвенцией МОТ является внезапное происшествие (типа крушения, выброса, пожара или взрыва(, возникшее в ходе эксплуатации объекта повышенной опасности, вызванное одним или несколькими опасными производственными факторами (веществами) и приведшее к серьезной как немедленной, так и отложенной опасности для работников предприятия, жителей населенного пункта, окружающей природной среды.