Глава 4 защита человека от опасных факторов комплексного характера

1. Пожарная защита на производственных объектах

Меры противопожарной защиты можно разделить на пассии ные и активные.

Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо преду смотреть удобство подхода и проникновения в помещения по жарных подразделений, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями, конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зд;| ний, противопожарные разрывы, преграды для распростране ния огня, выполнение конструкция здания из трудногорючих материалов и т. д.

Активные меры заключаются в создании автоматической по жарной сигнализации, установке систем автоматического пожп ротушения, снабжении помещений первичными средствами по жаротушения и др.

Пассивные меры. Архитектурно-планировочные решения >;i ключаются в зонировании территории предприятия и установле нии между отдельными зданиями противопожарных разрывов.

Зонирование территории предприятия осуществляют исходя из технологической связи и характера пожарных опасностсИ, присущих различным технологическим процессам. Здания, со оружения, склады с повышенной пожарной опасностью расио лагают с подветренной стороны.

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

Для приближенного определения величины противопожар­ного разрыва R (м) можно использовать следующую зависи­мость:

R = kjF,

где к — коэффициент, зависящий от температуры горящего объ­екта, расположения и степени черноты горящего и облучаемого объекта (обычно 0,85...0,95); F — площадь максимально возмож­ного пламени горящего объекта, м².

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

Противопожарные стены (брандмауэры) применяют для раз­деления цеха на противопожарные отсеки. Противопожарные стены опираются на фундаменты или фундаментные балки, воз­водятся на всю высоту здания (рис. 4.139).

Противопожарные зоны — это разделительные зоны для огра­ничения распространения пожара в здании. Обычно это пролет

2 3

Рис. 4.139. Противопожарные стены — брандмауэры: I — поперечный брандмау­эр; 2 — продольный брандмауэр; 3 — пожарный мостик

здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяем здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.

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

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

Огнепреградители — это устройства, пропускающие паровоч душные смеси, но препятствующие распространению пламени Огнепреградители устанавливают в трубопроводах горючих га зов, на резервуарах горючих жидкостей. Они представляют со бой металлический корпус, заполненный негорючими насадка ми, гравием, металлической сеткой и т. п.

Противодымная защита снижает задымление здания при по жаре и обеспечивается конструктивными решениями, которые не позволяют распространяться дыму по горизонтальным и вер тикальным каналам в здании. К таким конструктивным решен и ям можно отнести:

• создание незадымляемых лестниц путем устройства boi душных зон с подпором воздуха;

• использование оконных проемов, фонарей для удалении дыма;

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

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

Пожарная сигнализация может быть электрическая и автома тическая. При использовании электрической пожарной сигнал и зации извещение о пожаре осуществляется в течение несколькич секунд. Система сигнализации состоит из приемной станции и соединенных с ней извещателей. В зависимости от способа включения извещателей электрическая пожарная сигнализации подразделяется на лучевую и шлейфную (рис. 4.140). При луче вой системе каждый извещатель самостоятельно сообщается со станцией при помощи двух проводов — прямого и обратною

Рис. 4.140. Схемы пожарной сигнализации: а — лучевой; б — шлейфной; 1 — лучи; 2 — приемный аппарат; 3 — извешатели; 4 — шлейф

При этой системе приемная станция может принимать одновре­менно сигналы от всех извещателей. Шлейфная система преду­сматривает последовательное включение извещателей в один об­щий провод (шлейф). Начало и конец провода присоединены к приемной станции. На один шлейф может быть включено до 50 извещателей.

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

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

Очаги горения обнаруживают также путем регистрации оп­тического излучения и мерцания пламени, задымленности, теп­лового излучения, степени ионизации окружающей среды, изме­нения температуры и давления. В зависимости от способа реги­страции датчики систем пожаровзрывозащиты разделяются на датчики пламени, дымовые, тепловые, ионизационные, датчики давления и комбинированные, регистрирующие несколько пара­метров.

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

Тушение пожара осуществляется следующими основными способами:

• изоляция очага горения от воздуха или поступления горю чего (изоляция);

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

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

• торможение скорости химических реакций окисления (им гибирование);

• механический срыв пламени в результате воздействия h;i него струи газа или жидкости (механический срыв).

Огнетушащие вещества. К огнетушащим веществам относит воду, подаваемую в очаг горения сплошной струей или в распи­ленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаж­дающий эффект; воздушно-механическую пену, оказывающую и основном изолирующее действие; инертные газы (углекислыil газ, азот, водяной пар), оказывающие разбавляющее действие; галогенуглеводородные составы, обладающие свойствами хими ческих ингибиторов; порошковые составы, обладающие универ сальными огнетушащими свойствами; комбинированные соста вы (сочетание порошковых и пенных составов, водогалогенуглс- водородные эмульсии).

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

Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распро­страненным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью, значительным увеличением объема при парооб­разовании (1 л воды образует при испарении свыше 1700 л пара). Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих мате­риалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, распо ложенных вблизи очага горения.

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

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

Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распылен­ных струй. Сплошные мощные струи сбивают пламя, одновре­менно охлаждая поверхность. Распыленная струя в ряде случаев Солее эффективна, чем сплошная, т. к. при распылении созда­ются лучшие условия для испарения воды и, следовательно, для охлаждения и разбавления горючей среды.

Для улучшения свойств воды при тушении пожара в нее мо­гут добавляться различные химические вещества. Например, при Добавлении в воду поверхностно-активных веществ (смачивате­лей) в 2...2,5 раза снижается расход воды и уменьшается время тушения. Так, введение в воду от 0,5 до 2,0 % смачивателя повы­шает эффект тушения пожаров плохосмачиваемых веществ и ма­териалов почти в два раза. Для получения водохимических рас- гноров в воду добавляют также сульфонаты, сульфонолы, пено­образователи.

Хороший эффект при тушении пожаров достигается приме­нением водных эмульсий галогенированных углеводородов (смесь воды с 5... 10 % бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.), Т. к. при этом наряду с охлаждающим действием воды проявля­ется ингибирующее действие галогенированных углеводородов.

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

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

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

Огнетушащие свойства воздушно-механической пены опре­деляются ее кратностью, под которой понимается отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Пены бывают низкократные — с кратностью от 8 до 40, средней кратности — от 40 до 120 и высо­кократные — свыше 120.

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

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

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

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

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

Стационарные установки тушения пожара. В зависимости o f используемых в установках огнетушащих веществ они подразде ляются на водяные, пенные, газовые и порошковые.

Водяные стационарные установки получили наиболее широ­кое распространение. Применяются стационарные установки диух типов — спринклерные и дренчерные.

Спринклерные установки включаются автоматически при по­пы шении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры, легко­плавкий замок которых открывается при повышении температу­ры. Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель (водонапорный бак, гидропневматическая установка, водопро- нод и др.) должен подавать воду до включения основного водо- питателя (насосных станций). Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4 °С, ii в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом.

Спринклерная установка (рис. 4.141) представляет собой систему разветвленных трубопроводов, размещенных под потол-

1'ис. 4.141. Схема спринклерной установки пожаротушения: 1 — компрессор; J — пневмобак; 3 — магистральный трубопровод; 4 — приемная станция пожар­ной сигнализации; 5 — щит управления и контроля; 6 — контрольно-сигналь- IM.I й клапан; 7 — сигнализатор давления; 8 — питательный трубопровод; 9 — просители (спринклеры); 10 — распределительный трубопровод; 11 — центро­бежный насос

ком помещения, в которые вмонтированы спринклеры (спринк лерные головки). Каждый спринклер орошает от 9 до 12 м² пло щади пола.

Выходное отверстие в спринклерной головке (рис. 4.142) за крыто легкоплавким замком. При повышении температуры при пой замка расплавляется (температура плавления припоя замки 72 °С), замок под действием давления воды, которой заполнены трубопроводы, выбрасывается, и вода разбрызгивается, ударяяа.

о дефлектор. В спринклерных головках совмещены датчики п приспособления для выбрасывания воды. В спринклерных уста новках спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью — они вскрываются через 2...3 мин с момент повышения температуры и лишь те, которые оказались в зот- высокой температуры пожара.

Рис. 4.142. Устройство спринклерной головки с металлическим замком: 1 — кор пус со штуцером; 2 — бронзовое кольцо с рамой; 3 — дефлектор (розетка); 4 мембрана с выходным отверстием; 5 — стеклянный полусферический клаппм.

6 — шайба; 7 — легкоплавкий замок

Дретерные установки применяют в помещениях с высоком пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки лока лизуют пожар и предотвращают распространение огня на сосед нее оборудование. Дренчерные головки устроены аналогично спринклерным, но у них отсутствует легкоплавкий замок. По этому трубопроводы под потолком не заполнены водой, которая подается только при включении насосов подачи воды. Насосы могут включаться вручную или автоматически при подаче сигна ла от автоматического извещателя. Если спринклерная устанонкп срабатывает только над очагом пожара, то дренчерная opouiaci водой весь орошаемый объем, т. к. трубопроводы не заполнены водой, то дренчерные установки могут использоваться и при ми нусовых температурах в помещении.

' В установках водопенного тушения основным элементом яв­ляется генератор пены (рис. 4.143). В генераторе пены водяная амульсия, проходя через распылитель 7, расширяется в диффу- 10ре 2 и попадает на металлическую сетку 3, где насыщается воз- Вухом, что и дает обильное пенообразование.

Рис. 4.143. Генератор воздушно-механической пены: 1 — соединительная голов­ка с распределителем; 2 — корпус-диффузор; 3 — сетка

' Установки газового пожаротушения могут быть объемного и лекального пожаротушения (по объему и по площади). В поме­щениях объемом до 3000 м³ применяют объемное тушение угле­кислым газом, азотом, аргоном, а объемом до 6000 м³ — фрео­ном. Назначение установки — быстро заполнить помещение га­зовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию инертного газа, при которой прекращается горение. Установки умещают в отдельном помещении; пуск их осуществляют спе­циальным автоматическим устройством.

1. Установки для тушения пожаров порошковыми составами мо- iyr иметь различные схемы и выполняться с электрическим и пневмомеханическим пуском.

На начальной стадии пожара и в помещениях, которые не оборудованы стационарными установками, используются порта­тивные первичные средства тушения пожара.

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

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

Широкое применение находит жидкостной огнетушители марки ОЖ-7, который заряжается водой с добавками поверхно стно-активного вещества или растворами сульфанола, сульфот та, пенообразователя или смачивателя.

К классу химических пенных огнетушителей относятся огнету шители марок ОХП-Ю и ОХВП-Ю. При приведении в действии огнетушителей в его внутреннем объеме происходит смешен in- ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи В результате их взаимодействия интенсивно образуется пени, давление в корпусе огнетушителя повышается, и пена выбрасы вается наружу.

На производстве применяются воздушно-пенные огнетушитс ли марок ОВП-5, ОВП-Ю, ОВП-ЮО, ОВПУ-250. Они заряжены 6 % водным раствором пенообразователя. Давление в корпуса огнетушителей создается углекислым газом, находящимся в спс пиальных баллонах. Воздушно-механическая пена образуется и раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, интенсивно перс мешивается с воздухом.

Углекислотные огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 зи полнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6...7 МПа. После открытия вентиля в раструбе or нетушителя диоксид углерода переходит в твердое состояние и м виде аэрозоля выбрасывается в зону горения. Углекислотные oi нетушители используют для тушения электроустановок, находя щихся под напряжением.

Модернизированным вариантом углекислотного огнетушите ля является углекислотно-бромэтиловый огнетушитель марок ОУБ-3, ОУБ-7. Эти огнетушители заряжены составом, состоя щим из 97 % бромистого этила, 3 % сжиженного диоксида угле рода и сжатого воздуха, вводимого для создания рабочего давле ния. Такие огнетушители используют для тушения электрообо рудования и радиоэлектронной аппаратуры.

Порошковые огнетушители марок ОПС-6, ОПС-Ю, ОПС-ЮО заряжены порошком и снабжены специальным баллоном, в ко тором под давлением 15 МПа находится сжатый газ (азот или воздух), предназначенный для выталкивания порошка из огнету шителя. Такие огнетушители применяют для тушения неболь ших очагов загорания щелочных, щелочноземельных металлон, кремнийорганических соединений, а также для тушения неболь ших электроустановок под напряжением.

Средствами индивудуалъной защиты при пожаре являются Средства защиты органов дыхания от вредных веществ и дыма Ьеспираторы, противогазы, самоспасатели). Пожарные исполь­зуют специальные теплозащитные костюмы (рис. 4.41).

2. Защита от статического электричества

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

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

Другим способом нейтрализации зарядов статического элек­тричества является смешение материалов, которые при взаимо­действии с элементами оборудования заряжаются разноименно. Например, при трении материала, состоящего из 40 % найлона и '60 % дакрона, о хромированную поверхность электролизации не наблюдается.

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

Основным приемом реализации второго метода является за земление электропроводных частей технологического оборудова ния для отвода в землю образующихся зарядов статического электричества. Для этой цели можно использовать обычное за­щитное заземление, предназначенное для защиты от поражении электрическим током. Если же заземление используется только для отвода зарядов статического электричества, его электриче ское сопротивление допускается до 100 Ом. При заземлении не металлических элементов машин и оборудования на их поверх ность наносят электропроводные покрытия, а тканевые материа лы (например, фильтров) подвергают специальной пропитке, увеличивающей их электропроводность. Исключительно важным является заземление газоходов вентиляционных систем, по кото рым транспортируется запыленный воздух.

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

1Й

Рис. 4.144. Нейтрализаторы зарядов статического электричества: а — индукцион­ный: 1 — разрядный электрод; 2 — зона ударной ионизации; 3 — наэлектризо­ванный диэлектрик; 4 — направление движения диэлектрика; б — высоковольт­ный: 1 — разрядный электрод; 2 — заземленный электрод (кожух); 3 — источник пысокого напряжения; 4 — высоковольтный соединительный провод; 5 — на­электризованная поверхность; б — воздушный промежуток, в котором развивает­ся коронный заряд; 7 — силовые линии электростатического поля наэлектризо­ванного материала; в и г — радиоактивный с р- и а-излучающими элементами: / — активный препарат; 2 — металлический контейнер; 3 — металлическая сет­ка; 4 — экран; д — аэродинамический: 1 — расширитель; 2 — патрубок; 3 — игла; 4 — изолятор; 5 — высоковольтный провод; 6 — реле давления: 7 — высо­ковольтный источник питания

Эффективным способом снижения электризации на произ­водстве является применение нейтрализаторов статического электричества, создающих вблизи наэлектролизованных поверх­ностей положительные и отрицательные ионы. Ионы, несущие заряд, противоположный заряду поверхности, притягиваются к ней, нейтрализуя ее заряд. По принципу действия нейтрализато ры разделяют на следующие типы: коронного разряда (индукци­онные и высоковольтные), радиоизотопные и аэродинамиче­ские. Принципиальные схемы нейтрализаторов различного тииа показаны на рис. 4.144. Индукционные нейтрализаторы состоя ! из несущей конструкции, на которой укреплены разрядные электроды в виде заземленных игл. Под действием статического электрического поля, образованного зарядами наэлектризован ного материала, около острия игл возникает ударная ионизация воздуха. Индукционные нейтрализаторы просты и дешевы, но применимы только в тех случаях, когда иглы расположены на расстоянии не более 20 мм от наэлектризованной поверхности. В высоковольтных нейтрализаторах коронный разряд образуется под действием высокого напряжения, создаваемого специаль­ным источником высокого напряжения. Напряжение можез быть постоянным, переменным и высокой частоты. Дальность действия от 35 мм для высочастотного напряжения до 600 мм для постоянного.

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

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

В качестве СИЗ от статического электричества применяю! обувь на кожаной подошве или подошве из электропроводной резины. При выполнении работ сидя применяют антистатиче ские халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, соединенные с заземляющим устройством через сопротивление 10⁵...10⁷ Ом.

3. Молниезащита зданий и сооружений

Рис. 4.145. Молние­отвод: 1 — молние­приемник; 2 — то­ковод; 3 — заземле­ние; 4 — мачта

Молния — это искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых облаках. В отличие от зарядов, образующихся на производстве, электрические заряды, накапли ваемые в облаках, несоизмеримо больше. Поэтому энергия ис крового разряда — молнии и возникающие при этом токи очеш. велики и представляют большую опасность для человека, строе ний. Молния может вызвать пожар.

Наиболее распространена линейная мол­ния, с которой многократно встречается лю бой человек. Она имеет вид извилистой раз ветвляющейся линии. Величина силы тока и канале линейной молнии составляет в сред­нем 60... 170 • 10³ А, зарегистрирована молния с током 290 • 10³ А. Средняя молния неса энергию 250 кВт ч (900 МДж), имеются дан­ные об энергии 2800 кВтч (10 000 МДж).

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

Молниеотвод состоит из трех основных частей: молниеприемника, воспринимающе­го удар молнии, токовода, соединяющего молниеприемник с заземлителем, через кото­рый ток молнии стекает в землю (рис. 4.145). Молниеприемники располагают на крышах, возвышенных местах и мачтах, вблизи защи-

Гоаница зоны защиты на уровне земли

Граница зоны защиты на уровне h_x

Рис. 4.146. Определение защитной зоны одиночного молниеотвода

Шаемого объекта. Наиболее распространены стержневые и тро­совые молниеприемники. Они могут быть одиночными и груп­повыми. В окрестности молниеотвода образуется зона защиты — ■ространство, в пределах которого обеспечивается защита строе­ния или какого-либо другого объекта от прямого удара молнии. При одиночном стержневом молниеотводе с надежностью 99 % эта зона представляет собой конус с высотой h₀ = 0,85h (где h — высота расположения верхней части молниеприемника над по­верхностью земли) и радиусом основания г₀ = h₀ (рис. 4.146). Это справедливо для h < 150 м, что чаще всего имеет место.

	‘ /	^ -^1 ^
	/	rs. 1 \ ^ 1	1 i |		•а N I
./		г- 1 j£ 1	1 , 1 ..,i ...—		■ V

/////////

Рис. 4.147. Определение защитной зоны группового молниеотвода

А—А

Границы зоны защиты: на уровне земли на уровне h_x1 не уровне Л_х2

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

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

4. Обеспечение безопасности герметичных систем, работающих под давлением

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

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

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

Сосуды, работающие под давлением, должны быть оснащены:

• запорной и запорно-регулирующей арматурой;

• предохранительными устройствами;

• контрольными приборами для измерения давления и тем­пературы.

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

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

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

• предохранительные устройства с разрушающимися мем­бранами (предохранительные мембраны);

• взрывные клапаны;

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

Предохранительные мембраны просты по конструкции и поэто­му считаются самыми надежными из предохранительных уст­ройств. Мембраны бывают разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие и др. Наиболее просты разрывные мембраны, изготов­ленные из тонколистового металлического проката (рис. 4.148). При нагружении рабочим давлением мембрана пластически де-

4

1

Рис. 4.148. Разрывная мембрана: 1 — мембрана; 2 — коническая шайба; 3 - сбросная магистраль; 4 — соединительные фланцы

формируется и приобретает форму сферического сегмента. При превышении допустимого давления мембрана разрывается, и дав­ление из сосуда сбрасывается, предотвращая тем самым его взрыв­ное разрушение. Однако недостатком мембраны является то об­стоятельство, что после ее разрыва оборудование остается откры­тым и необходимо останавливать технологический процесс, чтобы заменить мембрану.

Взрывные клапаны (рис. 4.149) лишены этого недостатка, т. к. при сбросе давления запорный диск 2 вновь закрывается под действием пружины 3. Однако взрывные клапаны обладают не­высокой герметичностью и применяются при невысоких рабо­чих давлениях, как правило, близких к нормальному.

Рис. 4.150. Пружинный клапан: 1 — регулировочный винт; 2 пружина; 3 — клапан

Рис. 4.149. Взрывной клапан: / — за­щищаемый сосуд; 2 — запорный диск; 3 — пружина; 4 — кольцо; 5 — штанга

Пружинные клапаны (рис. 4.150) обладают высокой герметич­ностью и могут применяться при высоких давлениях. Однако они менее надежны, подвержены воздействию агрессивных сред, могут забиваться отложениями рабочих сред, обладают большой инерционностью. Поэтому за ними требуется постоянный уход и контроль. Надзор за безопасностью установок высокого давле­ния осуществляют органы Ростехнадзора.

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

5. МПа.

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

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

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

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

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

Контрольные вопросы

1. Какие пассивные (архитектурно-планировочные) меры используются для защиты от пожара?

2. Как устроена пожарная сигнализация?

3. Каковы основные способы и механизмы тушения пожара?

4. Какие вещества применяют для тушения пожара и в каких случаях?

5. Какие типы стационарных установок тушения пожара используются на производстве?

6. Как устроены спринклерные и дренчерные установки тушения пожара и как они работают?

7. Какие типы огнетушителей применяются на производстве?

8. Каковы методы защиты от статического электричества?

9. Каковы виды нейтрализаторов электрических зарядов?

10. Как устроены молниеотводы и каковы зоны их защитного действия?

11. Какие предохранительные устройства используются для обеспечения безопасности эксплуатации установок, работающих под давлением?

12. Каков порядок регистрации, технического освидетельствования и ис­пытания сосудов и емкостей, работающих под давлением?