ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Основным источником вредностей, взрыво– и пожароопасности мебельного производства являются лакокрасочные материалы – входящие в их состав растворители

Основным источником вредностей, взрыво– и пожароопасности мебельного производства являются лакокрасочные материалы – входящие в их состав растворители, а также отходы в виде пыли и полусухих остатков. В подавляющим большинстве лакокрасочные материалы являются токсичными веществами. По степени воздействия на организм человека растворители, применяемые при отделочных работах, в основном относятся к веществам умеренно опасным и малоопасным – кл. 3 и 4 (ГОСТ 12.1.007 – 76 и СН 245 – 71).

СН 245 – 71 установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, в соответствии с которыми производится расчёт общеобменной вентиляции. Обычно в воздухе цеха находится смесь паров растворителей, так как летучая часть лакокрасочных материалов состоит из нескольких компонентов. Расчёт вентиляции производят по веществу, требующему наибольшего объёма чистого воздуха.

Лакокрасочные материалы – легко воспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ). Они способны без предварительного подогрева возгораться от кратковременного источника зажигания. Возгораемость паров ЛВЖ, а также органической пыли может носить взрывной характер.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007 – 76 основными показателями взрывоопасности жидкостей и газов являются: температура вспышки, концентрационные пределы воспламенения, температурные пределы воспламенения и температура самовоспламенения.

Температурой вспышки называют ту наименьшую температуру горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе от внешнего источника зажигания. По температуре вспышки применяемых жидкостей определяют категорию пожарной опасности производства.

Взрывоопасными являются смеси паров ЛВЖ с воздухом с температурой вспышки паров 5⁰С и ниже. При температуре вспышки выше 45⁰С смеси относятся к пожароопасным.

По данным ВНИИ пожарной обороны [22], ЛВЖ в зависимости от температуры вспышки (в открытом тигле) делятся на следующие разряды: 1–й – особоопасные ЛВЖ с температурой вспышки ниже – 13⁰С; 2–й – постоянно опасные ЛВЖ с температурой вспышки от – 12 до +27⁰С; 3–й – опасные при повышенной температуре воздуха ЛВЖ с температурой вспышки от 27 до 66⁰С.

По Строительным нормам и правилам СНиП II – М2 – 72 производства, где применяются органические жидкости с температурой вспышки 28⁰С и ниже в количествах, образующих с воздухом взрывоопасные смеси, относятся к категории А; использование жидкостей с температурой вспышки выше 28⁰С позволяет отнести производства к категории Б. Производства, представляющие опасности только в отношении пожара без взрыва, относятся к категории В.

Концентрационные пределы воспламенения ЛВЖ – область концентраций их в воздухе, выраженных в процентах по объёму или в мг/л по массе при атмосферном давлении (760мм рт. ст.) при которых пары данного вещества способны воспламеняться от внешнего источника зажигания. Граничные концентрации области воспламенения называют соответственно нижним и верхним пределами воспламенения.

Температурные пределы воспламенения – нижний и верхний – ограничивают область температур жидкости, при которых насыщенные пары её с воздухом в замкнутом объёме образуют смесь, способную воспламениться при наличии источника зажигания.

Верхний температурный предел – высшая температура жидкости, при которой образующаяся в замкнутом объёме смесь насыщенных паров с воздухом содержит уже недостаточное количество кислорода для поддержания и распространения горения.

К невзрывоопасным относятся помещения, в которых максимальная концентрация горючих паров при нормальных и аварийных режимах работы не превышает 5% величины нижнего предела воспламенения.

Предельно допустимые концентрации паров растворителей в рабочей зоне в десятки и сотни раз меньше их концентрации при нижнем пределе воспламенения. Поэтому при нормальном режиме работы и регулярном санитарном надзоре образование в рабочих Помещениях горючих концентраций паров маловероятно. Однако в помещениях вне рабочей зоны возможны места максимальных концентраций паров. Поскольку пары растворителей значительно тяжелее воздуха, они скапливаются в нижних зонах помещений. Особенно высокие концентрации образуются в непроветриваемых пространствах (траншеи, приямки, ниши и т.п.), куда затекают пары растворителей. Горючие концентрации могут также образовываться в невентилируемых помещениях для сушки лакокрасочных покрытий; при неисправной работе местных отсосов; в таре из под лакокрасочных материалов. В опорожненной таре остатки растворителей способны сохраняться в течение многих лет: они смешиваются с грязью и адсорбируются в ржавчине. В бочке вместимостью 200 л достаточно наличие менее 8 г толуола, чтобы при проведении сварочных работ он испарился и образовал горючую смесь.

Взрыво– и пожароопасные смеси с воздухом образуют также аэровзвеси органической пыли, которые характеризуются следующим образом: наиболее взрывоопасные - с нижним пределом взрываемости до 15 г/м³ (I кл.) и взрывоопасные – с нижним пределом взрываемости 15 – 65 г/м³ (II кл.). Смеси горючих пылей с воздухом относятся к пожароопасным при нижнем пределе взрываемости более 65 г/м³.

Образующиеся в мебельном производстве пыли – древесная и лакокрасочная – взрывоопасны. По литературным данным [72], нижний предел взрываемости составляет, г/м³: древесной пыли – сосны – 37,5, ели – 35,0, лиственницы – 40, дуба – 50, полиэфирной пыли – лака ПЭ–246 – 25 – 30; лака ПЭ–232 – 10 – 20.

Скопление пыли на высокорасположенных строительных конструкциях, инженерных коммуникациях и светильниках также представляет опасность. При вибрации, сотрясении конструкций, сильных воздушных потоках осевшая пыль может перейти во взвешенное состояние и образовать в помещении взрывоопасную пылевоздушную смесь. Условно опасным считают такое количество пыли, которое в случае взвихрения образует взрывоопасную пылевоздушную сесть, составляющую 5% от свободного объёма помещения [80].

Температура самовоспламенения – это наименьшая температура вещества (или его оптимальной смеси с воздухом), при которой оно загорается без внешнего источника зажигания.

Самовоспламенение лакокрасочных материалов возможно в результате возникающих в материале экзотермических процессов окисления или полимеризации. Этому процессу подвержены лакокрасочные материалы, содержащие непредельные углеводороды типа растительных или некоторых эфирных масел. К таким веществам относятся применяемые при отделке мебели олифы, порозаполнитель и эмали на масляной основе. Наибольшей способностью к самовоспламенению обладает льняное масло, входящее в состав порозаполнителей ЛК и КФ. В литературе имеются сведения [3] о самовоспламенении скипидара. При хранении наиболее часто загораются смоченные этими продуктами волокнистые материалы (тряпки, концы, вата и т.п.)

Нестойкие соединения типа нитроцеллюлозы способны к термическому распаду при сравнительно низких температурах. Особенно склонны к распаду отложения, получающиеся в процессе нанесения покрытия распылением на стенках камер в значительных количествах в идее пористой губчатой массы, а также пыль оседающая в вентиляционных каналах и на поверхности вентиляторов. Распад сопровождается выделением большого количества тепла. Способность ко самовоспламенению усиливается в нитроцеллюлозных материалах, модифицированных маслами и смолами.

Воспламенение может произойти при попадании на отходы нитроцеллюлозных лаков или эмалей (например, на стенках распылительной камеры) полиэфирных лаков или эмалей, вследствие выделения тепла при экзотермической реакции полимеризации последних. Осевшая полиэфирная пыль в условиях хорошей аккумуляции тепла самовозгорается при температуре ниже 100⁰С.

Причиной взрыва может быть нарушение порядка приготовления рабочих растворов полиэфирных лаков и эмалей. Непосредственное смешивание инициатора растворов полиэфирных лаков и эмалей. Непосредственное смешивание инициатора полимеризации (перекиси циклогексанона, гидроперекиси изопропилбензола и др.) с ускорителем (кобальтовые слои нафтеновых кислот) неизбежно приводит к взрыву.