электрическая и пожарная безопасность

Электробезопасность. Особенностью электрического тока является то, что человек дистанционно с помощью органов чувств не может определить находится ли установка под напряжением или нет, происходит ли растекание тока по грунту или нет.

Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы человека, как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает термическое воздействие, которое приводит к отекам (от покраснения, до обугливания), электролитическое (химические изменения плазмы крови и других биологических жидкостей), механическое, которое может привести к разрыву тканей и мышц и биологическое (спазм, судороги, специфическое воздействие на сердечнососудистую систему – эффект фибрилляции).

Общие электротравмы (электроудары) делятся по степеням тяжести для человека на:

1 степени: без потери сознания;

2 степени: с потерей сознания;

3 степени: без поражения работы сердца;

4 степени: с поражением работы сердца и органов дыхания;

Крайний случай – состояние клинической смерти (остановка работы сердца и нарушение снабжения кислородом клеток мозга).

Причинами поражения электрическим током являются:

- прикосновение к токоведущим частям механизмов и систем, находящимся под напряжением;

- прикосновение к отключенным частям механизмов и систем с остаточным напряжением или в случае разряда молнии в них;

- прикосновение к металлическим нетоковедущим частям и системам после перехода напряжения на них с токоведущих частей;

- шаговое напряжение в случае пребывания человека в поле растекания электрического тока по грунту;

- поражение через электрическую дугу при напряжении электрической установки выше 1кВ и при приближении к ней на недопустимо малое расстояние;

- действие атмосферного электричества при газовых разрядах;

- освобождение человека, находящегося под напряжением.

Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током:

- род тока (постоянный ток менее опасен, чем переменный; частота 50Гц наиболее опасна);

- величина силы тока и напряжения;

- время прохождения тока через организм человека;

- путь или петля прохождения тока через организм человека (наиболее опасными являются пути рука – рука и рука – левая нога);

- состояние организма человека (прежде всего, нервной и сердечнососудистой системы; наличие алкоголя в крови);

- условия внешней среды (температура, влажность. Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током; чем ниже атмосферное давление, тем выше опасность поражения и др.);

- сопротивление тела человека. Чем меньше сопротивление тела, тем большее количество тока проходит через него. Поэтому поражения кожи, порезы, влажность приводят к уменьшению сопротивления тела человека и усилению влияния электрического тока.

Таблица 1. Характер воздействия постоянного и переменного токов на организм человека

Классификация помещений по опасности поражения электрическим током:

Помещения I класса. Особо опасные помещения. Это помещения, в которых при наличии электрических установок, сочетается два или несколько признаков, характерных для помещений II класса.

Помещения II класса. Помещения повышенной опасности. Это помещения, характеризующиеся наличием электрических установок и одного из факторов:

- повышенная температура воздуха (t = + 35 °С);

- повышенная влажность (> 75 %);

- наличие токопроводящей пыли;

- наличие токопроводящих полов;

Помещения III класса. Малоопасные помещения. Отсутствуют признаки, характерные для двух предыдущих классов.

Методы и средства защиты от поражения электрическим током.

Общетехнические средства защиты:

- изоляция токоведущих элементов системы. Для оценки изоляции используют следующие критерии:

- недоступность токоведущих частей (используются кожухи, корпуса, шкафы для размещения опасных элементов оборудования);

- уменьшение напряжения (например, для локальных светильников – 36 В, для особо опасных помещений и вне помещений – 12 В);

- меры ориентации (использование маркировок отдельных частей электрооборудования, надписи, предупредительные знаки, световая сигнализация).

Специальные средства защиты:

- заземление;

- зануление;

- защитное отключение

Пожарная безопасность. Пожар – это неконтролируемое горение, вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Условия необходимые для горения.Горением называется химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и света. Это общее определение горения показывает, что им может быть не только реакция соединения, но и разложения.

Для горения необходимо соблюдение трех условий.

1.Наличие горючего вещества и окислителя. Горючее вещество может быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. В качестве окислителя в земных условиях чаще всего возникает кислород.

2.Наличие источника воспламенения. Для возникновения горения горючее и окислитель должны быть нагреты до определенной температуры. Эту роль и выполняет источник воспламенения, который может быть либо тепловым (пламя, искра, накаленное тело), либо тепловым проявлением какого-либо другого вида энергии: химической (экзотермическая реакция), механический (удар, сжатие, трение) и т.д.

3.Определенное количественное соотношение горючего и окислителя. В производственных условиях может идти образование смесей горючих пылей, газов или паров в любых количественных соотношениях (от 0 до100%). Однако взрывоопасными эти смеси могут быть далеко не во всех случаях, а только, когда концентрация горючего в окислителе находится между границами взрывных концентраций.

Минимальная концентрация горючих паров и газов в окислителе, при которой возможно его воспламенение от некоторого теплового источника воспламенения, называется нижним концентрационном пределом воспламенением (НКПВ).

Максимальная концентрация горючих паров и газов в окислителе, выше которой воспламенение ее невозможно от теплового источника любой мощности, называется верхним концентрационном пределом воспламенения (ВКПВ).

Наиболее же удобной характеристикой пожароопасности является температурный предел воспламенения. Нижним температурным пределом воспламенения (НТПВ) называется минимальная температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров, воспламеняющаяся при поднесении к ней источника воспламенения. Так, для ацетон – НТПВ составляет +20°С, а для бензина А-66 он равен +39°С.

Верхним температурным пределом воспламенения (ВТПВ) называется минимальная температура жидкости, выше которой образуется смесь насыщенных паров, с окислителем, не воспламеняющаяся при поднесении к ней источника воспламенения.

Виды горения.Горючая смесь, состоящая из горючего вещества и окислителя, может быть химически однородной и неоднородной.

В химически неоднородных смесях горючее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхность раздела (например, твердые горючие вещества, жидкости). При горении таких смесей кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу и затем вступает с ним в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионными. Скорость его невелика и определяется скоростью процесса диффузии.

Если же горючее вещество в газообразном, парообразном и пылеобразном состоянии перемешано с воздухом, то такая горючая система является однородной и скорость ее сгорания зависит только от скорости самой химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим.

Большинство процессов горения, в том числе бытовые пожары, относятся к диффузионному виду горения. К кинетическим видам горения отнят большинство взрывов.

Классификация горючих веществ. Все горючие вещества делятся на следующие основные группы:

1. Горючие газы (ГГ) – вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температуре до 50°С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

2. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки до 66°С. К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.

3. Горючие жидкости (ГЖ) – вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 66°С. К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

4. Горючие пыли (ГП) – твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) пожароопасна.

Горючие пыли по степени взрыво- и пожароопасности делятся на четыре класса.

1-й класс – наиболее взрывоопасные – аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) (НКПВ) до 15 г/м³ (сера, нафталин, канифоль, пыль мельничная, торфяная, эбонитовая).

2-й класс – взрывоопасные – аэрозоли, имеющие величину НКПВ от 15 до 65 г/м³ (алюминиевый порошок, лигнин, пыль мучная, сенная, сланцевая).

3-й класс – наиболее пожароопасные – аэрогели, имеющие величину НКПВ, большую 65 г/м³ и температуру самовоспламенения до 250° С (табачная, элеваторная пыль).

4-й класс - пожароопасные – аэрогели, имеющие величину НКПВ большую 65 г/м³ и температуру самовоспламенения, большую 250°С (древесные опилки, цинковая пыль).

Взрыв – это чрезвычайно быстрое, определяемое долями секунды горение, сопровождающееся выделением большого количества тепла, раскаленных газообразных продуктов и образованием зоны высокого давления. По сути, взрыв представляет собой кинетическое горение в замкнутом объеме.

Взрыв приводит к разрушению и повреждению зданий, сооружений технологического оборудования, емкостей и трубопроводов. Эти явления связаны как с самим взрывом, так и с действием образующейся при взрыве ударной волны.

Воздушная ударная волна представляет собой область сильно сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Причины пожаров.Причины пожаров чрезвычайно обширны и многообразны, изучение их ведется дифференцировано по отдельным отраслям народного хозяйства. В самом общем смысле причиной любого пожара следует считать появление того или иного элемента, участвующего в горении в тех случаях, когда это недоступно по соображениям пожарной безопасности. Поэтому причины возникновения пожаров можно разделить на две группы:

1.Вызванные недопустимым по условиям пожаробезопасности появлением горючей среды при необходимом (допустимом) наличии источника воспламенения.

Например, хранение горючих веществ в местах, где их наличие не допускается по условиям пожаробезопасности, аварийное состояние оборудования с наличием горючих веществ (разрыв трубопровода в котельной, подтекание топливных магистралей двигателя и т.п.).

2.Вызванные недопустимым появлением источника воспламенения при необходимом (допустимом) наличии горючей среды и окислителя (чаще всего кислорода воздуха).

Сюда относятся такие, например, причины, как:

-применение открытого огня в различных формах;

-появление искр механического или электрического происхождения;

-перегрев и расплавление проводников тока деталей установок при коротких замыканиях;

-перегрев электроустановок при токовых перегрузках;

-действие солнечных лучей (например, в случае их фокусирования при прохождении через прозрачные сосуды, заполненные жидкостью;

-перегрев обрабатываемых веществ выше температуры самовоспламенения;

-нарушение режима хранения и обработка самовозгорающих веществ;

-недопустимое повышение температуры при адиабатическом сжатии (главным образом при работе компрессорных установок);

-взрывы в технологическом и инженерном оборудовании.

Мероприятия по защите от пожаров.Профилактические. К ним относятся, главным образом, строительно-технические мероприятия, заключающиеся в надлежащей планировке зданий, сооружений и оборудования, выборе соответствующих материалов, оборудовании территории предприятия дорогами, а зданий – противопожарными преградами и лестницами.

Административно-организационные, направленные к поддержанию установленного режима (соблюдение технологического процесса, запрещение пользоваться огнем в неположенных местах и т.д.).

Направленные на тушение пожаров. Сюда относятся создание пожарных команд, устройство специального водопровода, вооружение химическими средствами пожаротушения оборудование инвентарем пожарных пунктов и т.п.

Основные мероприятия по повышению надежности взрыво- и пожароопасных производств:

1. Применение легко сбрасываемых конструкций в наружных ограждениях зданий. В качестве легко сбрасываемых конструкций используется остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления могут быть использованы открывающиеся наружу распашные ворота и двери, а также панели стен и плиты перекрытий. Сбрасывание (открывание) указанных конструкций должно происходить при давлении, не превышающем 2 кПа в момент взрыва, что снижает его действие.

2. Применение аварийной вентиляции (в дополнение к основной). Цель основной вентиляции – обеспечение пожаро- и взрывобезопасности производственного помещения при нормальном протекании технологического процесса. Она должна обеспечивать концентрации поступающих в помещение горючих газов и паров в пределах 5%; нижнего концентрационного предела взрываемости (воспламенения).

3. Флегматизация атмосферы производственных помещений. Цель флегматизации – предупреждение образования взрывоопасной среды. Возможны два метода флегматизации, основанные на разбавлении воздуха помещений взрывоопасных производств:

- инертными разбавителями (азот, диоксид углерода, водяной пар);

- ингибиторы горения (хладоны и комбинированные газовые составы на их основе).

4. Контроль за накоплением в воздухе производственных помещений взрывоопасных и горючих газов и паров. С этой целью применяются газоанализаторы, газосигнализаторы и индикаторы.

5. Исключение источников воспламенения взрыво- или пожароопасной среды.

С этой целью наиболее приемлемыми являются следующие пути:

- исключение возможного контакта с источниками воспламенения (открытый огонь, раскаленные продукты горения, нагретые до высокой температуры поверхности оборудования и т. д.) горючих паров и газов, образующихся при авариях;

- применение электрооборудования во взрывозащищенном исполнении согласно “Правилам устройства электроустановок” (ПУЭ);

- ограничение нагрева оборудования до температуры самовоспламенения образующихся веществ;

- применение материалов, не образующих при соударении искр;

- применение средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания и т. д. (заземление, увлажнение и использование нейтрализаторов статического электричества) и др.