48395

Випромінювання оптичного діапазону

Конспект

Физика

Серед органів чуття людини природа не передбачила апарат який би сигналізував про наявність радіації її рівні і степені небезпеки. Контакт з іонізуючими випромінюваннями має велику небезпеку для здоров’я і життя людини. Гамапромені мають велику проникаючу здатність – вони вільно проходять через тіло людини та інші матеріали і мають малу іонізуючу дію. При опроміненні людини дозою 02505 Гр можливі зміни в крові понад 1 Гр розвивається враження всього організму при 2 4 Гр без лікування можлива смерть вище 6 ...

Украинкский

2013-12-09

315.59 KB

3 чел.

Тема 11

,,Випромінювання оптичного діапазону.”

Тема 12

,,Іонізуюче випромінювання.”

 

1. Види іонізуючих випромінювань, їх фізична природа та особливості розповсюдження.

         Дуже складна та багатопланова природа радіації створює труднощі у володінні знаннями про основні радіобіологічні закономірності її дії і усвідомленні меж реальної небезпеки. Серед органів чуття людини природа не передбачила апарат, який би сигналізував про наявність радіації, її рівні і степені небезпеки. Неможливість виявлення радіації без використання спеціальних приладів, відсутність досвіду контакту з нею, безумовно створює психологічну основу для емоційної напруги і реактивних станів.          Складність і багатоплановість радіації, багатообразність одиниць для кількісної оцінки випромінювань затруднюють сприяння і розуміння проблем, які зв’язані з її біологічною дією на людину. Рівень радіації - оцінка дії іонізуючого випромінювання на атмосферне повітря за одиницю часу. (одиниця вимірювання Р/год, фоновим допустимим рівнем радіації є 50 мкР/год).

         Іонізуючим випромінюванням називається любе випромінювання, яке прямо чи побічно викликає іонізацію середовища (тобто утворення заряджених атомів чи молекул – іонів).

          Іонізуючі властивості мають космічні промені, а також природні іонізуючі випромінювання Землі, тобто поклади радіоактивних речовин.

          Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є: ядерні реактори, прискорювачі заряджених частин, рентгенівські установки, штучні радіоактивні ізотопи.

         Джерела іонізуючих випромінювань широко використовуються в різних областях народного господарства. Наприклад: для дефектоскопії металів, контролю якості зварних зєднань, автоматичного контролю технологічних операцій, визначення рівня агресивного середовища в замкнутих обємах, боротьба з статичною електрикою.  Іонізуючі випромінювання використовуються також в сільському господарстві, геологічній розвідці, медицині, атомній енергетиці і т.п.

          Контакт з іонізуючими випромінюваннями має велику небезпеку для здоровя і життя людини.   Однак, при виконанні певних технологічних і операційних вимог, використання радіоактивних речовин є безпечним.

         Радіоактивність – це властивість деяких хімічних елементів (урану, торію, полонію, плутонію) самовільно розпадатись і випускати невидимі випромінювання.

         Радіоактивні речовини розпадаються з строго визначеною швидкістю, яка вимірюється періодом напіврозпаду, тобто часом, за який розпадається половина всіх атомів.   Радіоактивний розпад не може бути зупинений чи прискорений яким-небуть способом. (Атомні станції – сповільнюють).

         До іонізуючих випромінювань відносяться: корпускулярні випромінювання – (альфа, бета і нейрони) і електромагнітні випромінювання (гама та рентгенівське), які мають здатність при взаємодії з речовиною утворювати в ній заряджені атоми і молекули – (іони).

         Альфа–частини представляють собою потік ядер гелію, який випускається речовиною (який несе подвійний позитивний заряд і масу, яка рівна 4). Їх енергія не перевищує кількох МеВ (мегаелектронвольт). Чим більша енергія частинки, тим більша повна іонізація, яку вона створює в речовині. Пробіг альфа-частинок,які випускають радіоактивні речовини, становить 8-10 см. в повітрі, 10-50 мм. в алюмінії, а в м’якій біологічній тканині – кілька десятків (30 мікронів) ( 0,03…0,04 мм). Маючи порівняно велику масу, альфа-частинки швидко тратять свою енергію при взаємодії з речовиною, що обумовлено їх низькою проникаючою спосібністю і високою питомою іонізацією, яка утворюється в повітрі на 1 см. шляху – кілька десятків тисяч пар іонів (до 30 тисяч пар іонів).

         Бета частинки – потік електронів чи позитронів, який виникає при радіоактивному розпаді. Швидкість їх близька до швидкості світла (300 000 км/с), максимальна енергія лежить в діапазоні кількох МеВ (до 3 МеВ).   Максимальний пробіг в повітрі складає 18 метрів, в металах – 1мм, в біологічних тканинах – 1-2см. Іонізуюча можливість бета-частинок менша (кілька десятків пар на 1 мм. пробігу), а проникаюча можливість вища, як альфа-частинок, так як вони мають значно меншу масу і більшу швидкість розповсюдження в речовині.

          Гама-випромінювання – це високочастотні електромагнітні випромінювання, які виникають при переході атомів з одного енергетичного стану в інший в процесі ядерних реакцій чи радіоактивного розпаду. Гама-промені мають велику проникаючу здатність – (вони вільно проходять через тіло людини та інші матеріали) і мають малу іонізуючу дію. Енергія їх лежить в границях від 0,01 до 10 МеВ.

         Рентгенівське випромінювання – це електромагнітні випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі (0,006-2нм), які виникають при бомбардуванні речовини потоком електронів. Рентгенівське випромінювання являє собою діапазон енергії квантів, які є в границях від 1КеВ до 1МеВ, в залежності від величини прискорюючої напруги між атодом і катодом. Рентгенівські промені можна створити в любих електровакуумних установках, в яких використовується достатньо велика напруга (десятки і сотні кіловольт). Рентгенівське випромінювання має малу іонізуючу здатність і велику глибину проникнення.

         Нейтронне випромінювання – характеризується тим, що нейтрони при проходженні через речовину взаємодіють тільки з ядрами атомів, передають їм частину енергії, а самі змінюють напрямок свого руху. Ядра атомів ,,вискакують” з електронної оболонки, і проходячи через речовину, проводять їх іонізацію. Нейтрони також створюють і наведену реактивність.   Нейтрони тратять частину своєї енергії при зіткненні з атомами водню. Тому в якості сповільнювачів нейтронів використовують легкі речовини – вуглець, парафін.

 

         2. Основні одиниці вимірювання та дози радіоактивності.

         Активність (А) радіактивного ізотопа – це число розпадів атомних ядер за одиницю часу.

         За одиницю активності приймають розпад в секунду – одиниця беккерель (Бк).

         Спеціальною одиницею активності є кюрі.

       Кюрі (Кі) – це активність ізотопа, в якого за 1 сек. відбувається  3,7* розпадів ядер атома (1 Кі =  Бк)

         Похідні одиниці (які використовуються на практиці):

  1 мКі (мілікюрі) = 1 Кі

  1 мкКі (мікрокюрі) = 1 Кі

          Для характеристики джерела випромінювання щодо ефекту іонізації розрізняють експозиційну дозу, поглинаючу дозу і еквівалентну дозу.

         Експозиційна доза (Х) – представляє собою відношення повного заряду іонів одного знаку, який виникає в малому обємі повітря, до маси повітря в цьому обємі

.

    За одиницю експозиційної дози приймають кулон (:) на кілограм - (кл/кг).

Спеціальною одиницею експозиційної дози (позасистемною ) є рентген (Р),

1Р = 2,58*10-4 Кл/кг.

         1 рентген (Р) – це доза, яка в 1см3 сухого повітря при нормальних умовах утворює в повітрі іони, які несуть заряд кожного знаку в одну електростатичну одиницю.

         Ця одиниця характеризує іонізуючу здатність рентгенівського і гама-випромінювання в повітрі, але не поглинаючу енергію.

         Похідні від рентгена є:

  1 мілірентген (мР) = 10-3 Р;

  1 мікрорентген (мкР) = 10-6 Р.

         Поглинаюча доза випромінювання – це відношення середньої енергії (Е) випромінювання, в деякім об’ємі середовища, до маси (m) цього об’єму,

         За одиницю поглинаючої дози випромінювання береться джоуль (:) на кілограм (Дж/кг).

         Спеціальною одиницею поглинаючої дози випромінювання є рад,

  1 рад = 10-2Дж/кг = 100 ерг.

         Похідними одиницями є:

  Мілірад (мрад) =

  Мікрорад (мкрд) =

         Новою одиницею поглинаючої дози в системі СІ є – Грей (Гр),

  1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

         Величина поглинаючої дози залежить від властивостей випромінювання і поглинаючого середовища.

         При опроміненні людини дозою 0,25-0,5 Гр можливі зміни в крові, понад 1 Гр - розвивається враження всього організму, при 2 - 4 Гр - без лікування можлива смерть, вище 6 - 10 Гр - летальність 100 %.

         Еквівалентна доза (Н) – величина, яка введена для оцінки радіаційної небезпеки хронічного опромінення і визначається добутком поглинаючої дози (Д) на середній коефіцієнт якості випромінювання (з таблиць).

Н=Д*Кя

         Нова одиниця еквівалентної дози є – зіверт (Зв).

         Спеціальною одиницею еквівалентної дози є бер (біологічний еквівалент рентгена). 1 Зв = 100 бер; 1 Зв = Дж/кг;

         Похідні одиниці: мілізіверт, мілібер, мікрозіверт, мікробер.

         Еквівалентна доза і коефіцієнт якості повинні використовуватись тільки для цілей радіаційної безпеки при значеннях Н не більше 5 ГДД.

         Величину експозиційної дози на робочому місці можна вирахувати за такою формулою

,

  де А – активність джерела, мКі;

         Ку – гама-постійна ізотопу, яка береться із таблиць

         t – час опромінення (год);

         R – відстань від джерела до робочого місця в (см).

         Поглинута еквівалентна та експозиційна доза за одиницю часу (1с) називається потужністю дози й вимірюється в Гр/с (1 Гр/с = 1 Вт/кг).

         3.Біологічна дія іонізуючих випромінювань на організм людини.

         В ураженому організмі атоми і молекули клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності людини. Чим більше проходить в речовині актів іонізації під дією випромінення, тим більший біологічний ефект. Іонізація живих тканин організму приводить до розриву молекулярного звязку і зміни хімічного складу структури різних зєднань. Зміна в хімічному складі значної кількості молекул приводить до загибелі клітин. Під впливом іонізуючих випромінювань в організмі може відбуватися: заторможення функцій кровотворних органів, порушення нормального згортання крові, збільшення хрупкості судин, розлад діяльності шлунково-кишечного тракту, зниження опору організму інфекційним захворюванням.

         Розрізняють зовнішнє і внутрішнє опромінення.

         Зовнішнє опромінення – це джерело іонізуючих випромінювань, розміщене ззовні організму. Внутрішнє опромінення – це попадання радіоактивних речовин всередину організму, при вдиханні повітря, при питті зараженої води.     Це опромінення дуже небезпечне, так як викликає довго не заживаючі язви, які поражають різні органи.

         В результаті дії на людину всіх природніх джерел радіації (космічні промені, радіоактивні речовини Землі, оточуючі предмети, вода, земля) – середня сумарна доза опромінення складає приблизно 125 мбер в рік.

         Крім природного опромінення, людина опромінюється і іншими джерелами. Наприклад: при просвічування шлунку – 1.5-3 Р, зубів – 3-5 Р, легень (фотографія) – 0,15-0,2 Р, рентгеноскопія – 4,7-19 Р, при перегляді телепередач безпосередньо біля телевізора (з великим екраном) – 0,5 мР/год.

         Одноразове опромінення в дозі:

25-50 бер – призводить до незначних швидкопроходящих змін в крові;

80-120 бер – появляються початкові ознаки променевої хвороби;

270-300 бер – гостра променева хвороба (можлива смерть в 20% випадках);

550-700 бер – смерть наступає в 50% випадках.

         Захворювання, які викликані радіацією, можуть бути гострими і хронічними. Гострі ураження наступають при опроміненні великими дозами на протязі короткого часу. Хронічні захворювання бувають як загальні,так і місцеві. Розвиваються вони завжди в скритій формі.

         Наслідки променевої хвороби – це підвищена можливість появи злоякісних пухлин і хвороби кровотворних органів.

         Розрізняють 3 степені променевої хвороби:

-   для першої степені – легкої степені променевої хвороби – характерні незначні болі голови; в’ялість; слабість; порушення сну і апетиту;

-   для другої степені – вказані признаки хвороби для першої степені посилюються, також виникає порушення обміну речовин; судинні і серцеві зміни; розлад органів травлення і т.п.;

-   для третьої степені хвороби – є ще більш різке проявлення перерахованих симптомів. Порушується діяльність генетичних органів; проходить зміна центральної нервової системи; бувають крововиливи; випадання волосся.

Персонал віком до 18 років не допускається до роботи з джерелами

іонізуючого випромінювання.

         4.Нормування іонізуючих випромінювань.

         Основним державним документом, що встановлює систему радіаційно-гігієнічних регламентів для забезпечення прийнятих рівнів опромінення як для окремої людини, так і для суспільства є ДНАОП 00.3-3.24-97 ,,Норми радіаційної безпеки України” (НРБУ-97).

         Також гранично-допустимі рівні іонізуючих втпомінювань визначаються ,,Нормами радіаційної безпеки” - НРБ-76/87 та ,,Основними санітарними правилами роботи з радіоактивними і іншими джерелами іонізуючих випромінювань” - ОСП-72.

         За допустимими основними дозовими границями, встановлюються такі категорії осіб, які опромінюються:

-   категорія А – персонал - професійні працівники, що мають безпосередній зв'язок з джерелами іонізуючого випромінювання. Загальна доза опромінення на рік - 5 бер (50 мЗв).

-   категорія Б – обмежена частина населення - люди, які за умов проживання або розміщення можуть піддаватись опроміненню. Для них гранична доза опромінення - 0,5 бер/рік.

-   категорія В – решта населення держави. Доза не нормується, але не повинна перевищувати природній фон - від 40 до 200 мбер/рік.

         Різні тканини тіла неоднаково радіо чутливі. В залежності від сприймання опромінення органами людини, вони поділяються на 3 групи критичних органів:

  I-а група - все тіло, гонади (статеві залози, що виробляють статеві  клітини) та червоний кістковий мозок;

  II-а група -  мязи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка,нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кристалик ока та інші органи, за виключенням тих, які відносяться до 1 і 3 групи;

  III-я група -  шкіра, кісткова тканина, кістки, передпліччя, гомілка, долоні, ступні.

         В якості основних дозових границь, в залежності від групи критичних органів, для категорії А встановлена гранично-допустима доза  за рік (ГДД), для категорії Б – визначена границя дози  за рік (ГД).

 

Дозові границі зовнішнього та внутрішнього опромінення, бер за рік

Група критичних органів

I

II

III

Гранично-допустима доза для категорії А, (ГДД)

5

15

30

Границя дози для категорії Б,

(ГД)

0,5

1,5

3

 

         ГДД – це найбільше значення індивідуальної еквівалентної дози за рік, яка при рівномірній дії на протязі 50 років не викликає в стані здоров’я персоналу (категорія А) несприятливих змін, які можуть виявити сучасними методами.

         Еквівалентна доза Н (бер), яка накоплена в критичнім органі за час Т (років) з початку професійної роботи, не повинна перевищувати значень, які одержуємо з формули: Н = ГДД*Т.

         В любому випадку доза, яка накопичується до 30 років, не повинна перевищувати 12 ГДД. Якщо доза, яка одержана працівником, за попередній період роботи з джерелом іонізуючих випромінювань, залишається невідомою, то потрібно виходити з передбачення, що він щорічно одержував по 1 ГДД.       Одноразове зовнішнє опромінення при дозі5 ГДД, а також одноразове поступання в організм радіонуклідів5 ГДД – розглядається як потенційно небезпечне.   Кожне аварійне опромінення як 2 ГДД повинно бути так скомплектовано, щоб в наступні 5 років, доза не перевищувала еквівалентної дози Н (бер/рік).

А кожне аварійне опромінення більше як 5 ГДД повинно бути скомплектовано так, щоб в наступні 10 років доза не перевищувала еквівалентної дози Н (бер/рік).

         Для людей, які працюють з радіоактивними речовинами, обовязковий індивідуальний дозиметричний контроль і спеціальні медичні органи.

         Обмеження опромінення населення (категорія Б) визначається можливим виникненням віддалених ефектів і генетичних наслідків. Регламентація і контроль за опроміненням населення категорії В відноситься до компетенції Міністерства здоровя (України).

         У випадку радіаційної аварії головне санітарно-епідеміологічне управління Міністерства здоров’я, виходячи з масштабу аварії встановлює тимчасові допустимі рівні опромінення і допустимі поступання радіонуклідів в середину організму.

  Забруднення радіоактивними речовинами вимірюється числом альфа і  бета частинок, які вилітають з 1 см2 поверхні за 1 хвилину.

         5. Загальні принципи захисту при роботі з радіоактивними речовинами.

         Умови безпеки при використанні радіоактивних ізотопів в промисловості вимагають проведення захисних заходів не тільки у відношенні людей, які безпосередньо працюють з радіоактивними речовинами, але і у відношенні людей, які знаходяться у приміщеннях поряд, а також населення, яке живе на близькій відстані від підприємства.

         Забезпечення безпеки працюючих з радіоактивними речовинами створюється таким чином (шляхом):

-   екранування;

-   встановлення ГДД опромінення;

-   будівельно-планувальні рішення;

-   використання ЗІЗ і колективного захисту;

-   зонування приміщень і територій.

          Захист працюючих з радіоактивними ізотопами від шкідливих наслідків випромінювання створюється системою технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичними заходами.

          Приміщення, в яких працюють з радіоактивними ізотопами, повинно бути окреме, ізольоване від інших приміщень і спеціально обладнане. Стіни, стеля і двері роблять гладкими, щоб не було тріщин. Всі кути в приміщенні закругляються для облегшення прибирання. Стіни покривають масляною фарбою на висоту 2 м. Підлога виготовляється з щільних матеріалів, які не вбирають рідини. Вона покривається лінолеумом чи поліхлорвініловим пластиком. В приміщенні необхідно передбачати повітряне опалення. Обовязково повинна бути припливно-витяжна вентиляція не менше як з 5-ти разовим кратним обміном повітря.

                  Для роботи з газоподібними  аерозольними радіоактивними речовинами використовують бокси. Для цього в боксі створюють розріджене повітря, щоб не було витікання повітря з боксу (100-200 Па). Для роботи з радіоактивними речовинами використовують також спеціальні витяжні шафи.

          До технічних засобів відносяться обладнання різних екранів з матеріалів, які відбивають і поглинають радіоактивне випромінювання. Екрани роблять як стаціонарні так і пересувні. При розрахунку захисних  екранів визначають їх матеріал і товщину.

         6. Правила зберігання,обліку і транспортування радіоактивних речовин, ліквідація відходів.

          Радіоактивні речовини потрібно зберігати так, щоб їхнє випромінювання не могло спричинити шкоди обслуговуючому персоналу. Для зберігання і транспортування РАР використовують контейнери, стінки якого служать захисним екраном. Контейнери виготовляють з свинцю, чавуну, сталі або алюмінію. При зберіганні контейнери розміщують у підвальних або заглиблених приміщеннях. Товщина сінки контейнера розраховується, виходячи з вимог, щоб доза опромінення на поверхні контейнера і на певній відстані від нього, не перевищувала заданої безпечної величини.

          Облік РАР повинен показувати фактичну наявність їх на любе число, а також забезпечувати щоденний контроль за їх використанням. Радіоактивні речовини рахуються по активності, яка вказується в супроводжувальних документах. Видача РАР із сховищ на робочі місця проводиться відповідальною особою тільки з  дозволу керівника і оформляється письмово. Два рази в рік комісія, яку призначає керівник, перевіряє наявність РАР за їх ефективністю.

          Транспортувати РАР потрібно таким чином, щоб була виключена всяка можливість розливу чи висипання.         Перевозити РАР можна як залізницею, так і пароплавом і літаком. В границях міста РАР транспортується тільки окремою машиною.

          Одним із важливих правил, якого потрібно дотримуватися при обробці і видаленні радіоактивних відходів – це їх розділення в місці утворення. Концентровані відходи потрібно збирати окремо і не змішувати з розбавленими. Кращою системою видалення відходів є централізована. Всі відходи і скиди РАР потрібно збирати і знешкоджувати у відповідності з встановленими правилами. Радіоактивні розчини дозволяється зливати в загальну каналізацію при умові, що активність 1 л. не перевищує 107  Кюрі.

          Відходи з ізотопами, які мають невеликий період напіврозпаду, дозволяється поміщати в спеціальні бетонні ями і тримати їх там до втрати активності.       Радіоактивні відходи з великим періодом напіврозпаду, необхідно зацементувати в блоки, які закопують в землю на глибину не менше як 2,5 м.    Ганчірки, папір і інші матеріали, які заряджені РАР, можна спалювати тільки при умові, що активність 1 л аерозолю не перевищує Кюрі.

          Захоронення відходів. В США і інших країнах бетонні блоки викидають в Атлантичний океан на відстань близько 300 км від берега.       Є ще варіант – злив рідких відходів в океан, які не перевищують ГДК.

          Недалеко від нас є могильник біля Львова (в Чорнобильській зоні є близько 90 могильників). Пункт для захоронення радіоактивних відходів (могильник) потрібно розміщати не ближче 20 км від міста чи району (бажано в лісі) з санітарно-захисною зоною не менше 1000м (1км) і де не повинні випасатись тварини.      Територія пункту захоронення (могильник) обноситься огорожею з попереджувальними знаками і забезпечуються постійною охороною.

         7. Засоби індивідуального захисту від іонізуючих випромінювань. Дозиметричний контроль.

          При роботі з радіоактивними ізотопами обов’язково потрібно використовувати заходи індивідуального захисту (ЗІЗ), але вони тільки доповнюють основні заходи захисту і самостійно в багатьох випадках не можуть забезпечити повної безпеки. ЗІЗ запобігають від попадання забруднень на шкіру і в середину організму, захищають від альфа- і частково від бета-випромінювань. Працюючі з радіоактивними речовинами обов’язково повинні носити спецодяг, спецвзуття, захищати руки рукавицями, очисними окулярами.

          У випадках можливого забруднення повітря радіоактивним пилом, газами чи парою – додатково використовувати респіратори (ШБ-1 Лепесток). Також використовуються ще спеціальні пневматичні костюми з пластичних матеріалів (ЛГ-4), а також гумові чоботи.

          При використанні ЗІЗ потрібно обовязково звертати увагу на послідовність їх вдягання і знімання. Після роботи з радіоактивними речовинами необхідно добре вимити руки і обличчя, а також перевірити їх чистоту дозиметричними приладами.

          Безпеку роботи з РАР і джерелами випромінювання можна забезпечити тоді, коли є організований систематичний контроль за рівнем зовнішнього і внутрішнього опромінення персоналу, а також за рівнем радіації навколишнього середовища. Всі, хто працює з РАР повинні бути забезпечені індивідуальними дозиметрами для контролю дози гама-випромінювань, яку одержує кожен працівник окремо.

          Для виявлення і кількісного вимірювання радіоактивного випромінювання використовують такі методи:

-         іонізаційний – реєстрація випромінювань та здатності газів під дією радіоактивних випромінювань робитися провідниками електричного струму (лічильник Гейгера);

-         сцинтиляційний – здатність деяких твердих та рідких речовин люмінувати під дією радіоактивних випромінювань (ці речовини називається фосорозами, флуорами,   люмінофорами);

-         фотографічний – ґрунтується на здатності фото емульсійного шару під дією РАР темніти після проявлення);

-         хімічний – здатність деяких розчинів змінювати свій колір під дією іонізуючих випромінювань.

          Промисловість випускає різні дозиметричні прилади:

-         індикаторні – які дозволяють головним чином швидко визначити джерело радіоактивного випромінювання;

-         вимірювальні – які вимірюють швидкість дози і потужність випромінення.

          За своїм характером і цілями дозиметричні прилади діляться на :

-         прилади для вимірювання зовнішніх потоків випромінювань

     (мікрорентгенометр ,,Кактус” і МРМ-2);

-   прилади для вимірювання активності повітря (установки з паперовими і

    електричними фільтрами);

-         прилади для вимірювання рівня забрудненості поверхні (універсальний

     радіометр ТНСС, переносний радіометр РУП-1);

-         установки сигнального і дозиметричного контролю (дозиметри ДП-5А, ДП-5Б, ДП-5В, ,,Припять”).

 

 

 

Тема 10

,,Електромагнітні поля та електромагнітні випромінювання.”

 

           1. Джерела та характеристика електромагнітних полів.

           В промисловості, машинобудуванні та в інших галузях народного господарства широко використовуються електромагнітні поля. Вони бувають як перемінні, так і постійні. Їх використовують для індукційної і діелектричної термообробки матеріалів (нагрівання металу при виплавленні, куванні, загартуванні, пайці при сушці деревини, склеюванні, спіканні і т.п.) для одержання плазмового стану речовини, для радіопередач, для телебачення і т.п.

           Використання нових технологічних процесів дає значне покращення умов праці, забезпечує високу якість оброблюваних матеріалів, відсутність плавильних і нагрівальних печей знижує загазованість повітря на робочих місцях, зменшує інтенсивність теплового опромінення, дає можливість широко використовувати засоби механізації і автоматизації.

           Однак пристрої, які генерують електромагнітні поля, викликали появу ряду проблем щодо захисту персоналу від їх небезпечної дії на організм людини. Небезпека дії електромагнітних, постійних магнітних і електростатичних полів поглиблюється тим, що вони не виявляються органами чуття.

           Джерелами електромагнітних полів є (природні): атмосферна електрика, радіовипромінювання сонця і галактик; квазістатичні, електричні та магнітні поля землі, штучні джерела (електромагнітні установки з машинними генераторами, клістронні і магнетронні генератори і т.п.).

           Штучними джерелами також являються індуктори, конденсатори термічних установок з ламповими генераторами (потужність яких буває в границях 8-200 кВт), фідерні лінії, які з’єднують окремі частини генераторів, трансформатори, антени, відкриті кінці хвилеводів, генератори надвисоких частот. Лінії електропередач напругою до 1150 кВ, відкриті розпридільчі пристрої, які включають комутаційні апарати, пристрої захисту і автоматики, вимірні прилади, з’єднувальні шини є джерелами електричних полів промислової частоти.

           При роботі з легкоелектризуючими матеріалами та виробами, при експлуатації високовольтних установок постійного струму утворюються електростатичні поля.

           Джерелами постійних магнітних полів є електромагніти, соленоїди, імпульсні установки напівперіодного чи конденсаторного типу, литі і металокерамічні магніти.

           Отже, джерелами випромінювань електромагнітної енергії є різні установки, починаючи від потужних телевізійних радіопередавальних станцій і до вимірних, контрольних і лабораторних приладів різного призначення.

           Електромагнітна енергія випромінюється через неекрановані наглядові вікна, отвори, жалюзі, а також щілини. Діапазон випромінювань електромагнітної енергії радіочастот від 3 до 3·1012 Гц.

           Відомо, що навколо провідника із струмом виникає одночасно електричне і магнітне поле. Ці поля не зв’язані одне з одним, коли струм не змінюється в часі. Це при постійному струмі. А при змінному струмі магнітне і електричне поле зв’язане одне з одним і тому це розглядають як електромагнітне поле (ЕМП).

           ЕМП високих і надвисоких частот, має здатність самостійно поширюватись в просторі, з швидкістю, яка близька до швидкості світла      (300 000 км/с). При цьому ЕМП, яке поширюється в просторі, несе з собою енергію. ЕМП змінюється з тією ж частотою, що й струм, який його створив.

           Частота і період коливання поля – величини обернено пропорційні

 ;    ,

           де    f – частота коливань поля, Гц;

           Т – період коливань поля, с.

           Відстань, на яку розповсюджується поле за один період, називають довжиною хвилі чи довжиною електромагнітної хвилі та визначається за формулою

,

           де f =50 Гц – промислова частота; (при 2000 МГц довжина хв. = 1,5 м)

           λ – довжина хвилі, м;

           с – швидкість світла, км/с (300 000).

           Звідси видно, що чим коротша довжина хвилі, тим більша частота коливань і навпаки.

           Променеву енергію будь-якої частини спектра ЕМхв. виражають інтенсивністю опромінення, тобто величиною потоку енергії, яка падає на 1 см2 поверхні, і яка перпендикулярна потоку випромінення за одиницю часу.

           В діапазоні високих і ультрависоких частот, інтенсивність опромінення визначається напруженістю двох складових ЕМП: напруженістю електричного поля Е, у вольтах на метр (В/м) і напруженістю магнітного поля Н, в амперах на метр (А/м).

            В діапазоні надвисоких частот інтенсивність опромінення визначається щільністю потоку енергії І (Вт/м2) чи (Вт/см2).

           Для точкового джерела щільність потоку енергії (ЩПЕ) І на робочому місці визначається за формулою

 ,

           де Р – потужність джерел енергії, Вт;

           R – відстань від джерела ЕМП до робочого місця, м.

           Простір кругом ЕМП умовно в залежності від віддалі поділяють на 3 зони:

           ближню – (зона індукції)

           проміжну – (зона інтерференції)

           дальню – (зона випромінювання чи хвильова зона).

Параметри, які характеризують ЕМП в цих зонах різні:

             зона індукції знаходиться в границях відстані від джерела

;

           і характеризується напруженістю магнітного Н і електричного Е полів не зв’язаних між собою.

             хвильова зона (дальня) знаходиться від джерела на відстані

;

           в цій зоні електрична і магнітна складові напруженості ЕМП зв’язані універсальною залежністю: Е=337 Н (для повітряного середовища), а щільність потоку енергії І (ЩПЕ) - І=Е2/337=337·Н2 Вт/м2.

           В залежності від довжини хвилі, яка генерує джерело, весь радіодіапазон електромагнітних полів розбитий на під діапазони.

Таблиця 1. Класифікація електромагнітних полів діапазону радіохвиль

Спектр електромагнітних

радіохвиль

Частота коливань в Гц

Довжина хвиль в м

Довгі

3·104 /3·105

Високі частоти

10 000 – 1 000

Середні

3·105 /3·106

1 000 – 100

Короткі

3·106 /3·107

Ультрависокі частоти

100 – 10

Ультракороткі

(метрова)

3·107 /3·108

10 – 1

Дециметрові

3·108 /3·109

Надвисокі частоти

1,0 – 0,1

Сантиметрові

3·109 /3·1010

0,1 – 0,01

Міліметрові

3·1010 /3·1011

0,01 – 0,001

 

           Довжини хвиль до 0,38 мкм - космічні, гама промені, рентгенівські промені, ультрафіолетові,  від  0,38 до 0,77 мкм - видимі,   більше 0,77 мкм - інфрачервоні промені, радіохвилі, ультразвук.

           2. Дія ЕМП на організм людини

Дія ЕМП на організм людини залежить від: характеру поля, яке створюється на робочому місці (ВЧ чи НВЧ); від відстані, на якій людина знаходиться, від джерела утворення, від часу дії, від діапазону частот, від інтенсивності опромінення.

           Для якісної оцінки опромінення ЕМП – ВЧ і НВЧ – прийнята величина – інтенсивність дії поля, яка виражена у величинах напруженості електричного поля (В/м).

           Біля джерела ВЧ полів утворюються зони індукції і зони випромінювання, які розповсюджуються в залежності від частоти на різну віддаль. На відстані від джерела не більш як на 1/6 довжини хвилі – переважно є поля індукції і цей простір умовно рахується зоною індукції, а на більш далеких відстанях переважають поля випромінювання і цей простір рахується зоною випромінювання. В зоні індукції людина буде знаходитись в періодично змінному електричному і магнітному полі. В зоні випромінювання на людину діє електромагнітне поле з рівним і одночасно змінним електричними і магнітними складовими.

           При дії ЕМП на людину, на її організм, проходить часткове поглинання їхньої енергії тканинами тіла. Під дією ВЧ ЕМП іони тканин приходять в рух, тобто в тканинах виникають високочастотні струми, які створюють тепловий ефект, поглинання енергії поля.

           Величина провідності тканин пропорційна вмісту в ній тканинної рідини. Найбільшу провідність мають кров і м’язи, а найменшу – жирові тканини. Товщина жирового шару в опроміненій ділянці тіла впливає на ступінь відбивання хвиль від поверхні тіла людини. Головний і спинний мозок мають незначний жировий шар, а очі – зовсім його не мають, тому на ці органи випадає найбільше опромінення.

           Систематична і довгочасна дії ЕМП на працюючих викликає зміни в організмі. Це проявляється у: головній болі, порушення сну, підвищена втомленість, роздратованість, пониження кров’яного тиску, зміни в печінці та селезінці, підвищена температура всього тіла, випадання волосся. 

           Розрізняють 3 степені ураження дією ЕМП:

             легке ураження – характеризується нестійкими функціональними змінами в організмі. При цьому не потрібне довготривале лікування і не знижується працездатність потерпілих.

             ураження середньої степені – характеризується виразними і стійкими порушеннями нервової системи, ендокринного апарату і системи кровообігу.

             важкі ураження – в літературі не висвітлені, так як на практиці виробничники не допускаються до роботи уже при легкій і середній степені ураження.

           Для попередження професійних захворювань людей, які працюють з ЕМП законодавство передбачає попередні та періодичні медичні огляди, а також відбір людей для роботи в ЕМП.

3. Нормування ЕМП

           Нормування ЕМП проводиться у відповідності з ГОСТ 12.1.006-84 „Электромагнитные поля радиочастот”. Цей ГОСТ розповсюджується на ЕМП в діапазоні частот 60 кГц – до 300 ГГц  і встановлює гранично допустимі значення напруженості і щільності потоку енергії ЕМП на робочому місці персоналу, який обслуговує установки, які випромінюють енергію ЕМП, а також методи контролю і основні способи та засоби захисту.

           Витяг з ГОСТу - п.1.1 - ЕМП в діапазоні частот 60 кГц – 300 МГц – оцінюються напруженістю його складових, а в діапазоні частот 300 МГц – 300 ГГц – щільністю потоку енергії.

- п.1.2 -  Гранично допустима напруженість ЕМП на робочих місцях і в місцях можливого знаходження персоналу, зв’язаних з дією ЕМП, не повинно перевищувати на протязі робочого дня:

             за електричною складовою Е, В/м

           50 – для частот від 60 кГц до 3 МГц

           20 – для частот від 3 МГц до 30 МГц

           10 – для частот від 30 МГц до 50 МГц

           5 – для частот від 50 МГц до 300 МГц

             за магнітною складовою Н, А/м

           5 – для частот від 60 кГц до 1,5 МГц

           0,3 – для частот від 30 МГц до 50 МГц.

- п.1.3  - Гранично допустима густина потоку енергії ЕМП (Вт/м2) в діапазоні частот 300 МГц – до 300 ГГц і час перебування на робочих місцях:

— до 0,1 Вт/м2 – весь робочий день

— від 0,1  до 1 Вт/м2 – не більше 2 год в робочий час (решта робочого часу густина потоку енергії не повинна перевищувати 0,1 Вт/м2 )

— від 1  до 10 Вт/м2 – не більше 20 хвилин в робочий час з обов’язковим використанням захисних окулярів, а решта робочого часу густина потоку енергії не повинна перевищувати 0,1 Вт/м2.

           Нормування електричних полів промислової частоти проводиться у відповідності з ГОСТом 12.1.002-84 „Электрические поля промышленной частоты”. Цей ГОСТ встановлює гранично допустимі рівні напруженості електричного поля (ЕП) частотою 50 Гц для персоналу. Який обслуговує електроустановки, для персоналу, який знаходиться в зоні впливу ЕП в залежності від часу перебування в ЕП, а також вимоги до проведення контролю рівнів ЕП на робочих місцях.

           Витяг з ГОСТу - п.1.1  -  Гранично допустимий рівень напруженості ЕП встановлений рівним 25 кВ/м. Перебування в ЕП напруженістю більше 25 кВ/м без використання засобів захисту не дозволяється.

- п.1.2  -  Перебування в ЕП напруженістю до 5 кВ/м включно допускається на протязі робочого дня.

- п.1.3    -  При напруженості ЕП більше 20 – 25 кВ/м час перебування не повинен перевищувати 10 хв.

- п.1.4  - Допустимий час перебування в ЕП напруженістю більше 5 і до 20 кВ/м включно рахується за формулою

,

де Т – допустимий час перебування в ЕП, год;

     Е – напруженість ЕП в зоні, яка контролюється, кВ/м.

- п.1.5  - Допустимий час перебування в ЕП може бути реалізований одноразово чи подрібнено на протязі робочого дня. А в решту робочого часу напруженість не повинна перевищувати 5 кВ/м.

           Це означає, що коли людина пропрацювала, скажімо, 10хв в ЕП з напругою 20 кВ/м, то решта часу 7 год 50 хв робочого часу вона повинна знаходитись в полі з напруженістю не вище як 5 кВ/м.

Таблиця 2 - Норми перебування в електричних полях промислової    частоти

Напруженість поля кВ/м

5

10

15

20

25

Допустимий час перебування в ЕП на протязі 8-годинного робочого дня

8 год

3 год

1,5 год

10 хв

5 хв

           На людину постійно діє електричне поле напруженістю 120 – 150 В/м, а перед грозою і під час грози ще більш сильніше.

           4. Методи захисту від дії ЕМП

           В залежності від умов опромінення ЕМП, характеру і місцезнаходження джерела, ЕМП можуть бути і різні засоби та методи захисту від опромінювання:

             захист часом – (обмежений час перебування в зоні дії поля)

             захист віддаллю (відстанню) – це розміщення робочих зон (пультів керування) на такі відстані від джерела полів, на яких напруга не перевищує допустимих значень. Ці відстані визначаються розрахунком і перевіряються інструментально на кожному робочому місці.

             екранування робочих місць – використовується тоді, коли неможливо здійснити екранування апаратури, і це досягається з допомогою спорудження кабін чи ширм з покриттям із поглинаючих матеріалів. В якості екрануючого матеріалу для вікон, панелей приладів використовують скло, яке покрите напівпровідниковим двоокисом олова.

             виділення зон випромінювання – для кожної установки, яка випромінює ЕМ енергію вище ГД значень, потрібно виділяти окремі зони, в яких інтенсивність опромінення перевищує норми. Границі зон визначають експериментально для кожного конкретного випадку розміщення установки, чи апаратури при роботі їх на максимальній потужності випромінювання. Зони стоячих поруч установок не повинні перекриватись, або установки повинні працювати в різний час. У відповідності з ГОСТ 12.4.026-76 „Цвета сигнальные и знаки безопасности” зони випромінювання огороджуються і встановлюються попереджувальні знаки з написами: „Не заходити, небезпечно!”. Таку зону додатково позначають по границях широкими червоними лініями на підлозі приміщення.

             засоби індивідуального захисту – використовуються в тих випадках, коли використання інших способів попередження дії ЕМВипромінювань неможливо. В якості ЗІЗ використовують:  халат, комбінезон, капюшон, захисні окуляри. В якості матеріалу для халату, комбінезона, капюшона використовують спеціальну радіотехнічну тканину, в структурі якої є тонкі металічні нитки, які утворюють сітку. В якості захисту органів зору використовують: сітчасті окуляри, які мають конструкцію напівмасок із мідної чи латунної сітки; окуляри ОРЗ-5 з спеціальним склом з струмопровідним слоєм діоксину олова.

           При використанні ЗІЗ – комбінезона, головного убору, взуття – всі елементи повинні мати надійний контакт між собою, тобто повинні бути з’єднані між собою, а також обов’язково заземлені і Rз ≤ 10 Ом.

             екранування джерел випромінювання

             Екранування ВЧ елементів установок може бути зроблено циліндром (тобто поміщати їх в циліндр), або прямокутна по відповідних розмірах коробка.Циліндр виготовляється з листової сталі товщиною не менше 0,5 мм.

Ефективність екранування визначається за формулою

,

де        ε – ефективність екранування;

           l – відстань по осі індуктора;

            – діаметр циліндра.

           Якщо за умовами виробництва екранування джерела ЕМП неможливе, то екранують робоче місце, тобто це буде кабіна в металевій обшивці.

           В приміщенні, біля установки ВЧ на видному місці повинні бути вивішені електричні схеми установки, правила її експлуатації, інструкція з ОП та ТБ, попереджувальні плакати та написи, правила першої медичної допомоги потерпілому.

           5. Вимірювання і контроль напруженості та густини потоку енергії ЕМП.

           Контроль проводиться методом вимірювання напруженості та густини потоку енергії ЕМП.       Для визначення інтенсивності ЕМП, які діють на обслуговуючий персонал використовують спеціальні прилади.

           Заміри проводять в зоні знаходження персоналу на висоті 2м через 0,5м. З метою визначення характеру розповсюдження та інтенсивності поля в кабіні чи цеху, замірювання проводять в точках перетину координатної сітки з стороною в 1м. Замірювання ЕМП проводяться (при максимальній потужності установки) не рідше 1 разу в рік в порядку біжучого санітарно-гігієнічного нагляду, а також в таких випадках: при прийомі в експлуатацію нових установок, зміна конструкції засобів захисту від ЕМП, внесення змін в схему підключення випромінюючих елементів і режимів роботи установки, організація нових робочих місць, після проведення ремонтних робіт в установках.         У випадку, коли установка має кілька робочих режимів, вимірювання проводяться в кожному режимі окремо.

           ЕМП від крутних і скануючи антен проводять при зупиненій антені в напрямку випромінення. Одержані результати розповсюджуються на весь сектор, який охоплює антена при її русі.        Результати вимірів записуються в спеціальному журналі, який підписується начальником участку, представником служби ОП і тим, хто проводив ці заміри.

           До приладів, які вимірюють ЕМП відносяться:

 - вимірювач напруженості електричного поля

           ИНЭП-50                                         50Гц;

 - вимірювач електромагнітного поля

           ИЭМП-2                                           50Гц – 100Гц;

           ИЭМП-1                                           100Гц – 300Гц;

 - вимірювач густини потужності

           ПЗ-2                                                   200Гц – 300МГц;

           ПО-1                                                                    

           ПО-2                                                   150 – 16 700МГц; 

           П2-2                                                    300 – 16 000МГц ; 

           П3-9                                                    300 – 37 500МГц ; 

           ИЕМП – вимірювач електромагнітного поля;

           ПО-1 - вимірювач густини потужності.

           На території нашої області проходять лінії електропередач напругою від 220 до 750 тис. В. Лінія такої напруги створює у повітряному просторі під проводами електричне поле, шкідливе для здоровя людини.

           Простір, у якому відчувається шкідлива дія електричного поля, називається зоною впливу. Зона впливу розповсюджується на смугу землі, яка обмежується двома паралельними лініями, які віддалені на певну величину від проекції на землю крайніх проводів цієї лінії електропередач.

           До 1 КВ  - 2 м

           До 20 КВ  - 10 м

           До 35 КВ  - 15 м

           До 110 КВ  - 20 м

           До 330 КВ  - 30 м

           До 750 КВ  - 40 м.

При цьому необхідно знати, що в зоні впливу лінії 750 тис.В.:

-                          час перебування людей повинен бути обмежений (не більше півтори години на добу);

-                          всі транспортні засоби в шинному ходу, які працюють в цій зоні, повинні бути заземлені;

-                          при с/г роботах в цих зонах, механізми повинні рухатись впоперек осі траси;

-                          особи, які працюють в цій зоні повинні бути проінструктовані.

           6. Захист від лазерного випромінювання

Лазери широко використовуються в машинобудуванні при зварюванні тугоплавких металів і сплавів; при одержанні отворів в металі, надтвердих матеріалах, кристалах; в процесі різання металів, тканин, пластмас; при нерозрушаючім контролі і т.п. За їх допомогою здійснюється багатоканальний зв'язок на великих відстанях, лазерна локація, дальнометрія, швидке опрацювання інформації.

           Лазером називається оптичний квантовий генератор. Принципи дії лазера основано на використанні примусового електромагнітного випромінювання, яке виникає в результаті побудження квантової системи.

           Головною особливістю лазерного випромінювання є його чітка спрямованість, що дозволяє на великі відстані від джерела отримати точку світла майже незмінних розмірів з великою концентрацією енергії.

           Лазерне випромінювання є електромагнітним випромінюванням, яке генерується в діапазоні довжини хвиль 0,2 – 1000 мкм, яка може бути розбита в відповідності з біологічною дією на ряд областей спектра:

           0,2-0,4 мкм – ультрафіолетова область

           0,4-0,7 мкм – видима область

           0,75-1,4 мкм – ближня інфрачервона

           1,4 мкм – дальня інфрачервона область.

           На даний час частіше всього використовують лазери з довжинами хвиль: 0,34 мкм; 0,49-0,51 мкм; 0,53 мкм; 0,694 мкм; 1,06 мкм; 10,6 мкм.

           Основними енергетичними параметрами лазерного випромінювання у відповідності ГОСТ 15093-75 є:

-                          енергія випромінювання Е;

-                          енергія імпульсу Еі;

-                          потужність випромінювання Р;

-                          густина енергії випромінювання Wе;

-                          густина потужності випромінювання Wр.

           Випромінювання також характеризується часовими параметрами:

-                          тривалістю імпульсу

-                          частотою повторення імпульсу t

-                          довжиною хвилі

           При експлуатації лазерних установок обслуговуючий персонал може попадати під вплив ряду небезпечних і шкідливих виробничих факторів. Основну небезпеку має пряме, розсіяне та відбите випромінювання.

           Iз-за великої інтенсивності прямого лазерного випромінювання і малого розходження променя – досягається висока густина випромінювання (1011 - 1014  Вт/см2), в той же час, як для випаровування самих твердих матеріалів достатньо 109 Вт/см2.

           При експлуатації лазерних установок виникають такі небезпечні та шкідливі фактори:

-                          світлове випромінювання від імпульсивних ламп накачки;

-                          іонізуюче випромінювання;

-                          висока напруга в електричному колі живлення ламп накачки, підпалу чи газового розряду;

-                          шум і вібрація;

-                          електромагнітні поля ВЧ- і НВЧ-діапазону;

-                          інфрачервоне випромінювання і тепловиділення;

-                          запиленість і загазованість повітря робочої зони продуктами взаємодії лазерного променя з мішенню і молекулами повітря;

-                          агресивні і токсичні речовини, які використовуються в конструкції лазера.

          Дія лазерного випромінювання на організм людини має складний характер і до кінця ще не вивчено. Біологічні ефекти впливу лазерного випромінювання на організм людини залежать від енергетичних і часових параметрів випромінювання. Біологічні ефекти поділяються на: первинні і вторинні. При первинних – проходять органічні зміни, які виникають безпосередньо в опромінюваних тканинах. При вторинних ефектах – побічні явища.

           Інтенсивне опромінення шкіри лазером може викликати в ній різні зміни від легкого почервоніння до поверхневого обвуглення. Також може викликати пошкодження внутрішніх тканин і органів.

           Найбільш чутливими органами до лазерного випромінювання є очі. Око людини – це є особливий орган, який сприймає, заломлює і перетворює електромагнітні випромінювання певного діапазону і довжини хвилі. Видимі і ближні інфрачервоні промені проходять через око майже без втрати. Заломлюючись в елементах оптичної системи ока, ці промені фокусуються на сітчатці і тому на поверхні сітчатки щільність енергії випромінювання буде ще більша. Попадання лазерного випромінювання в очі – дуже небезпечно.

           ,,Санітарні норми та правила устрою та експлуатації лазерів”  Сан ПиН 5804-91 (ДНАОП 0.03-3.09-91) встановлюють гранично-допустимі рівні опромінення для роговиці, сітчатки ока і шкіри. (Наприклад – для безперервного лазерного випромінювання з довжиною хвилі λ = 0,308 мкм, при опроміненні ока і шкіри на протязі робочого дня ГДРівень  буде Нгдр = 10-4 Дж/см2).

           Санітарними нормами також встановлені:

-                          класифікація лазерів по степені небезпеки генерую чого ними випромінювання;

-                          вимоги до експлуатації лазерів;

-                          вимоги до технологічних процесів та виробничих приміщень;

-                          вимоги до розміщення обладнання і організації робочих місць.

-                          контроль за станом виробничого середовища;

-                          вимоги до засобів індивідуального захисту.

Способи захисту від лазерного випромінювання поділяються на колективні та індивідуальні.

           Колективні засоби захисту від лазерного випромінювання включають приміщення телевізійних систем нагляду за ходом процесу, захисні екрани (кожухи), системи блокіровки і сигналізації, огородження лазерно-небезпечної зони.

В якості засобів індивідуального захисту використовують спеціальні проти лазерні окуляри з світлофільтрами, щитки, маски, технологічні халати і рукавиці.

           Для контролю лазерного випромінювання і визначення границі лазерно-небезпечної зони використовують ряд приладів. В залежності від типу приймання випромінювання прилади поділяються на калориметричні, піроелектричні, балометричні, фотоелектричні та інші.

           Є прилади  ,,Измиритель-1” та ИЛД-2. Вони вимірюють на всіх робочих місцях густину потужності і енергії відбитого лазерного випромінювання.

           За ступенем небезпеки лазери поділяються на 4 класи:

1-й клас - абсолютно безпечні лазери;

2-й клас - небезпечні лазери у разі опромінення очей і шкіри цілеспрямованим потоком, але безпечні при дифузному віддзеркалюванні їх променів як для очей, так і для шкіри.;

3-й клас - небезпечні лазери у разі цілеспрямованого потоку променів для очей і шкіри, а у разі дифузного віддзеркалення - лише для очей;

4-й клас - небезпечні лазери для очей і шкіри на відстані 10 см від віддзеркалюючої поверхні, як при цілеспрямованому потоку, так і при дифузному віддзеркаленні.

           Для зменшення небезпеки ураження за рахунок зменшення діаметра зіниці ока оператора в приміщеннях повинна бути хороша освітленість робочих місць:

-                          коефіцієнт природної освітленості повинен бути не менше 1,5%, a загальне штучне освітлення не менше 150 лк.

           Нормування лазерних випромінювань проводиться згідно СНиП 2392-81 та ГОСТ 12.1.040-83 ,,Лазерная безопасность. Общие требования”

           В якості ГДРівня береться енергетична експозиція Н (Дж/см2).

           Методи та характеристики апаратури дозиметричного контролю лазерного випромінювання наведено в ГОСТ 14.1.031-81 ,,Лазеры. Методы дозиметрческого контроля лазерного излучения”

 

Тема 13

,,Санітарно-гігієнічні вимоги до планування і розміщення

виробничих і допоміжних приміщень”

 

1. Санітарно-гігієнічні вимоги до розміщення підприємств та планування його території.

Створення здорових та безпечних умов праці починається з правильного вибору майданчика для розміщення підприємства та раціонального розташування на ньому виробничих, допоміжних та інших будівель і споруд.

Вибираючи майданчик для будівництва підприємства, треба враховувати: аерокліматичну характеристику та рельєф місцевості, умови туманоутворення та розсіювання в атмосфері промислових викидів. Не можна розміщувати підприємства поблизу джерел водопостачання; на ділянках, забруднених органічними та радіоактивними відходами; в місцях - можливих підтоплень тощо. Слід зазначити, що при виборі місця розміщення підприємства необхідно врахувати вплив вже існуючих джерел викидів та створюваного ними тла забруднення. Щільність забудови регламентують Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів (ДСанПін 123-96) та ,,Генеральні плани промислових пвдприємств” і може коливатись в межах від 20 до 65 %.

Площа промислового підприємства визначається за формулою:

S = Ν*а*b/η,

де Ν - кількість працюючих на даному підприємстві;

а - площа забудови, що припадає на одного працюючого (а = 15 – 20 м2/люд.);

b - площа, зайнята транспортними шляхами;

         η - коефіцієнт зайнятості площі (0,35-0,50).

Вирішуючи питання зонування (умовного поділу території за функціональним використанням) великого значення слід надавати переважаючому напрямку вітрів та рельєфу місцевості. Як правило, виробничу зону розташовують з підвітряного боку відносно підсобної та інших зон. Окремі будівлі та споруди розташовуються на майданчику таким чином, щоб у місцях організованого повітрозабору системами вентиляції (кондиціонування повітря) вміст шкідливих речовин у зовнішньому повітрі не перевищував 30% ГДК для повітря робочої зони виробництв. При розташуванні будівель відносно сторін світу необхідно прагнути до створення сприятливих умов для природного освітлення. Відстань між будівлями повинна бути не менше найбільшої висоти однієї з протилежних будівель (щоб вони не затіняли одна одну).

Виробничі будівлі та споруди, як правило, розташовують за ходом виробничого процесу. При цьому їх слід групувати з урахуванням спільності санітарних та протипожежних вимог, а також з урахуванням споживання електроенергії, руху транспортних та людських потоків.

Згідно з Державними санітарними правилами планування та забудови населених пунктів підприємства, їх окремі будівлі та споруди з технологічними процесами, що є джерелами забруднення навколишнього середовища хімічними, фізичними чи біологічними факторами, при неможливості створення безвідходних технологій повинні відокремлюватись від житлової забудови санітарно-захисними зонами (СЗЗ). Розмір санітарно-захисної зони визначають безпосередньо від джерел забруднення атмосферного повітря до межі житлової забудови. Джерелами забруднення повітря є: організовані (зосереджені) викиди через труби і шахти; розосереджені — через ліхтарі промислових споруд; неорганізовані — відкриті склади та підвали, місця завантаження, місця для збереження промислових відходів.

Для підприємств, що є джерелами забруднення атмосфери промисловими викидами (залежно від потужності, умов здійснення технологічного процесу, кількісного та якісного складу шкідливих виділень тощо), встановлені такі розміри санітарно-захисних зон відповідно до класу шкідливості підприємств: І клас — 1000 м, II клас — 500 м, III клас — 300 м, IV клас — 100 м, V клас — 50 м.

До I, II та III класу відносяться в основному підприємства хімічної та металургійної промисловості, деякі підприємства по видобутку руди, виробництву будівельних матеріалів.

До IV класу, поряд з підприємствами хімічної та металургійної промисловості, відносяться підприємства металооброблювальної промисловості з чавунним (в кількості до 10000 тон/рік) та кольоровим (в кількості до 100 тон/рік) литвом, ряд підприємств по виробництву будівельних матеріалів, обробці деревини, багато підприємств текстильної, легкої, харчової промисловості.

До V класу, крім деяких виробництв хімічної та металургійної промисловості, відносяться підприємства металооброблювальної промисловості з термічною обробкою без ливарних процесів, великі друкарні, меблеві фабрики.

Санітарно-захисні зони повинні бути озеленені, адже саме тоді вони повною мірою можуть виконувати роль захисних бар'єрів від виробничого пилу, газів, шуму.

На зовнішній межі санітарно-захисної зони зверненої до житлової забудови, концентрації та рівні шкідливих факторів не повинні перевищувати їх гігієнічні нормативи (ГДК, ГДР), на межі курортно- рекреаційної зони — 0,8 від значення нормативу.

Велике значення з санітарно-гігієнічної точки зору має благоустрій території, що вимагає озеленення, обладнання тротуарів, майданчиків для відпочинку, занять спортом та ін. Озеленені ділянки повинні складати не менше 10... 15% загальної площі підприємства.

Для збирання та зберігання виробничих відходів потрібно відвести спеціальні ділянки з огородженням та зручним під'їздом.

2. Вимоги до виробничих будівель та споруд.

Основні вимоги до будівель виробничого призначення викладені в СНиП 2.09.02-85 ,,Производственные здания промышленных предприятий”

При плануванні виробничих приміщень необхідно враховувати санітарну характеристику виробничих процесів, дотримуватись норм корисної площі для працюючих, а також нормативів площ для розташування устаткування і необхідної ширини проходів, що забезпечують безпечну роботу та зручне обслуговування устаткування.

Об'єм виробничих приміщень на одного працівника згідно з санітарними нормами повинен складати не менше 15 м3, а площа приміщень — не менше 4,5 м2.

Якщо в одній будові необхідно розмістити виробничі приміщення, до яких з точки зору промислової санітарії та пожежної профілактики висуваються різні вимоги, то необхідно їх групувати таким чином, щоб вони були ізольованими один від одного. Цехи, відділення та дільниці зі значними шкідливими виділеннями, надлишком тепла та пожежонебезпечні необхідно розташовувати біля зовнішніх стін будівлі і, якщо допустимо за умовами технологічного процесу та потоковістю виробництва — на верхніх поверхах багатоповерхової будівлі. Не можна розташовувати нешкідливі цехи та дільниці (наприклад, механоскладальні, інструментальні, ЕОМ тощо), а також конторські приміщення над шкідливими, оскільки при відкриванні вікон гази та пари можуть проникати в ці приміщення.

Приміщення, де розташовані електрощитове, вентиляційне, компресорне та інші види обладнання підвищеної небезпеки повинні бути постійно зачиненими на ключ, з тим, щоб в них не потрапили сторонні працівники.

З метою запобігання травматизму у виробничих приміщеннях необхідно застосовувати попереджувальне пофарбування будівельних конструкцій та знаки безпеки (ГОСТ 12.4.026-76 „Цвета сигнальньые и знаки безопасности"). Наприклад, жовтим кольором (або із чорними смугами) фарбують низько розташовані над проходами конструкції, звуження проїздів, малопомітні сходинки, виступи та перепади в площині підлоги.

Ширина основних проходів всередині цехів та дільниць повинна бути не менше 1,5 м, а ширина проїздів — 2,5 м.

Двері та ворота, що ведуть безпосередньо на двір, необхідно обладнати тамбурами або повітряними (тепловими) завісами.

Важливе значення для здорових та безпечних умов праці мають раціональне розташування основного та допоміжного устаткування, виробничих меблів, а також правильна організація робочих місць. Порядок розташування устаткування і відстань між машинами визначаються їхніми розмірами, технологічними вимогами і вимогами техніки безпеки. Однак, у всіх випадках, до устаткування, що має електропривід, повинен бути вільний підхід з усіх сторін шириною не менше 1 м зі сторони робочої зони і 0,6 м — зі сторони неробочої зони. Виробничі меблі (шафи, стелажі, столи тощо) можна ставити впритул до конструктивних елементів будівлі — стін, колон.

Для обробки та захисту внутрішніх поверхонь конструкцій приміщень від дії шкідливих та агресивних речовин (наприклад, кислот, лугів, свинцю) та вологи використовують керамічну плитку, кислотостійку штукатурку, олійну фарбу, які перешкоджають сорбції цих речовин та допускають миття поверхонь.

Висота виробничих приміщень має бути не менше 3,2 м, а для приміщень енергетичного та складського господарства — 3 м. Відстань від підлоги до конструктивних елементів перекриття — 2,6 м. Галереї, містки, сходи і майданчики повинні бути завширшки не менше 1 м і загороджені поруччями висотою 1 м і внизу повинні мати бортики висотою 0,2 м.

Всі майданчики, які розташовані на висоті понад 260 мм від підлоги, повинні мати поруччя. Санітарні металеві сходи для обслуговування обладнання встановлюються під кутом, що не перевищує 45° з відстанню між сходинками 230—260 мм і шириною сходів 250—300 мм. Для обслуговування обладнання, котре відвідується 1—2 рази на зміну і яке розташоване на майданчиках з різницею у відмітках не більше 3 м, допускається кут нахилу сходів 60°.

Поруччя фарбують у жовтий (червоний) колір, а стояки — у білий. Сходи виготовляються ребристими або із смугастої сталі.

Ширина виходів з приміщень має бути не меншою 1 м, висота — 2,2 м. При русі транспорту через двері їх ширина повинна бути на 0,8 м більше з обох боків габариту транспорту.

Підлоги виробничих приміщень повинні бути зносостійкими, теплими, неслизькими, щільними, легко очищуватись, а в деяких цехах та дільницях — волого-, кислото- та вогнестійкими. Через підлогу в інші приміщення не повинні проникати вода, мастила, шкідливі речовини, гази.

3. Вимоги до допоміжних приміщень.

До складу будь-якого підприємства (залежно від масштабу) повинні входити допоміжні приміщення, які поділяються на п'ять груп:

             санітарно-побутові (гардеробні, душові, умивальні, вбиральні, кімнати особистої гігієни жінок, відпочинку, паління та ін.);

            медичні (медпункти, поліклініки, профілакторії);

             громадського харчування (їдальні, буфети, кімнати для прийняття їжі);

             культурного обслуговування (бібліотеки, зали засідань, спортзали);

              адміністративні (заводоуправління, цехові контори) та конструкторські бюро.

Допоміжні приміщення різного призначення, як правило, розташовують разом, в одній будівлі та в місцях з найменшим впливом шуму, вібрації та інших шкідливих факторів.

Вимоги щодо складу, розміщення, розмірів та обладнання допоміжних приміщень викладені в СНиП 2.09.04-87 ,,Административные и бытовые здания и сооружения”

Санітарно-побутові приміщення необхідно розташовувати з максимальним наближенням до робочих місць, щоб не було зустрічних потоків людей, а також переходів через виробничі приміщення зі шкідливими виділеннями, неопалювані частини будівлі та відкриті простори.

Розрахунок санітарно-побутових приміщень проводиться в залежності від санітарної характеристики виробничих процесів та кількості працюючих в найбільш чисельну зміну.

Відповідно до санітарної характеристики виробничі процеси поділяються на чотири групи, а кожна з них — ще на 2—5 підгруп.

До першої групи (має три підгрупи) відносяться виробничі процеси, що проходять при нормальних метеорологічних умовах та при відсутності шкідливих газів та пилових виділень.

До другої групи (має п'ять підгруп) відносяться виробничі процеси, що проходять при несприятливих метеорологічних умовах або пов'язані з виділенням пилу чи напруженою фізичною роботою.

До третьої групи (має чотири підгрупи) відносяться процеси, що характеризуються наявністю різко виражених шкідливих факторів.

До четвертої групи відносяться процеси, що вимагають особливого режиму для забезпечення якості продукції, а саме: пов'язані з переробкою харчових продуктів, виробництвом стерильних матеріалів, що вимагають особливої чистоти.

Розташування, розміри, обробка тощо допоміжних приміщень обумовлюються цілою низкою санітарних вимог. Наприклад, вбиральні розташовують, як правило, на кожному поверсі на відстані не більше 75 м від найбільш віддаленого робочого місця, а душові слід влаштовувати в кімнатах, суміжних з гардеробними біля внутрішніх стін.

4. Вимоги до водопостачання та каналізації.

Виробничі приміщення повинні бути обладнані системами виробничого,   протипожежного та господарсько-питтєвого водопроводів, господарсько-побутовою та виробничою каналізацією. Виключення складають невеликі виробництва (з кількістю працюючих до 25 чоловік в зміну), що розміщені в районах без центральної системи водопроводу та каналізації.

При проектуванні систем водопостачання та каналізації необхідно впроваджувати найбільш прогресивну технологію і устаткування для підготовки та подачі води, відведення та очистки промислових стоків, забезпечувати найменшу забрудненість стічних вод, можливість утилізації та використання відходів виробництва.

Норма витрат води на пиття та побутові потреби для цехів зі значним надлишком тепла на одну людину в одну зміну повинна складати 45 л, а в інших цехах та відділеннях — 25 л.

В проходах між цехами, вестибюлях, приміщеннях для відпочинку необхідно передбачати фонтанчики чи установки з газованою водою. В гарячих цехах повинні бути передбачені місця площею 2—3 м2 для установок з охолодженою підсоленою газованою водою (5 г солі на 1 л води).

Відстань від найбільш віддаленого робочого місця до пристроїв питтєвого водопостачання не повинна перевищувати 75 м. Не допускається з'єднання мереж господарсько-питтєвого водопроводу з мережами спеціальних виробничих та протипожежних водопроводів, що Подають непиттєву воду.

Всі стічні води спускаються в міську каналізаційну систему. Зливання в каналізаційну мережу відпрацьованих розчинів кислот, лугів, електролітів та інших хімічних речовин допускається лише після їх нейтралізації та очищення. Забороняється зливати в каналізаційну мережу толуол, ацетон, бензин, мінеральні мастила.

На дільницях шліфування, полірування та при застосуванні мокрих способів обробки пилових матеріалів стічні води повинні надходити до системи загальної каналізації через відстійники. На окремих дільницях каналізаційних мереж необхідно розташовувати пристрої для вловлювання нафтопродуктів.

Тема 14.1

,,Загальні вимоги безпеки.

 

         1. Безпечність технологічного обладнання

         Важлива роль у створенні безпечних умов праці належить новій техніці та технологіям.

         Сьогодні більшість робіт в промисловій галузі проводиться з широким використанням різноманітного технологічного обладнання. Безпечна праця з використанням технологічного обладнання можлива лише тоді, коли його конструкція відповідає вимогам техніки безпеки, виробничої санітарії та заходам протипожежної безпеки.

         Технологічне обладнання, що використовується в різних галузях промисловості, надзвичайно різноманітне за принципом дії, конструктивними особливостями, типами та розмірами. Однак незважаючи на це існують деякі загальні вимоги, дотримання яких при конструюванні обладнання дозволяє забезпечувати вимоги безпеки в процесі його експлуатації.

         У технічних завданнях, що складаються проектними організаціями на розробку нового технологічного обладнання, мають передбачатись вимоги щодо запобігання або зменшення на робочих місцях шуму, вібрації, пилу, тепловиділень та іншого шкідливого впливу до рівня, допустимого нормативними актами.

         При розробленні та впровадженні у виробництво нових машин, механізмів і особливо пристосувань, необхідно мати на увазі той факт, що вони сприяють зростанню параметрів роботи обладнання (швидкості руху, температури, тиску, темпу праці та ін.), що в свою чергу може призвести до появи нових виробничих небезпек або шкідливостей. Тому, ще на етапі конструювання, дуже важливим є своєчасне виявлення можливих небезпек і планування необхідних заходів щодо запобіганню випадкам травматизму або захворювань працюючих.

         Методів забезпечення безпеки обладнання існує дуже багато, і з часом вони постійно розширюються та вдосконалюються. Усі методи забезпечення безпеки обладнання розподіляють на загальні та часткові.

         До загальних методів належать механізація і автоматизація процесів, дистанційне управління і спостереження, блокування і сигналізація, надійність і міцність технологічного обладнання. Призначення часткових методів полягає у захисті обладнання від певної небезпеки. Такі методи інженерної безпеки досить різноманітні: це може бути герметизація, екранування, теплоізоляція, звукоізоляція, амортизація, огородження, заземлення та ін.

         Безпека технологічного обладнання забезпечується правильним вибором принципів дії, конструктивних систем, матеріалів, робочих процесів та ін.

         Крім цього, безпека праці забезпечується:

           використанням у конструкціях технологічного обладнання спеціальних захисних засобів;

           дотриманням ергономічних вимог;

           включенням вимог безпеки в технічну документацію з монтажу, експлуатації, ремонту машин та обладнання.

         У процесі експлуатації технологічне обладнання не повинно забруднювати навколишнє середовище шкідливими речовинами вище за встановлені норми і являти собою небезпеку з точки зору вибуху і пожежі.

         Матеріали, що використовуються в конструкціях тенологічного обладнання не повинні бути небезпечними або шкідливими, а ті елементи, з якими безпосередньо контактує людина, не можуть мати гострих країв, кутів, нерівних, гарячих чи переохолоджених поверхонь.

         Рухомі частини технологічного обладнання — маховики, шестерні, кінці валів, а також пасові та ланцюгові передачі, що являють небезпеку для людини, повинні бути огороджені, або мати інші засоби захисту тих частин, огородження яких не допускається їх функціональним призначенням.

         Огородженню підлягають також струмоведучі деталі електрообладнання, зони високих температур і шкідливих випромінювань, робочі місця, що розташовані на висоті.

         Огородження або огороджувальні засоби захисту запобігають проникненню людини або частини її тіла в небезпечну зону.

         Огороджувальні пристрої залежно від виду технологічного обладнання, специфіки небезпечних або шкідливих виробничих чинників мають різноманітне конструктивне виконання. Вони бувають стаціонарні, рухомі та переносні (наприклад, огородження траншей, котлованів, колодязів та ін.). Вони повинні мати міцне кріплення до основного обладнання, надійно закриватися та легко відкриватися. При його зніманні зусилля не повинно перевишувати 80Н. Огородження із сіток (решіток) розміщують на відстані понад 50 мм від рухомих частин технологічного обладнання.

         Огороджувальні пристрої не повинні погіршувати спостереження за роботою технологічного обладнання, вони мають максимально захищати від проникнення небезпечних або шкідливих чинників у виробниче середовище.

         Розрізняють власне огородження, перила, кожухи, екрани, щити та ширми.

         Для безпечного підходу до механізмів під час монтажу, демонтажу та експлуатації технологічного обладнання на металоконструкціях влаштовують площадки, галереї та драбини.

         Площадки та драбини огороджують перилами з суцільною обшивкою знизу на висоту не менше 1м, щоб інструмент і деталі, що монтуються, не падали вниз. Драбина повинна мати перила і нахил до горизонту не більше 75°. При більшому нахилі влаштовують огородження у вигляді дуги.

         Для настилів площадок і галерей використовують металеві рифлені або гофровані листи, а там де дозволяють протипожежні норми — дерев'яні дошки.

         Огородження повинно мати гладку поверхню, бути пофарбованим в один колір із технологічним обладнанням. Внутрішня поверхня огородження і нанесення на нього знаків безпеки виконується відповідно до вимог стандартів.

         2. Механізація і автоматизація технологічних процесів та обладнання.

         Радикальним методом забезпечення безпеки є механізація, автоматизація та дистанційне керування виробничими процесами. Основною метою цих методів поряд із забезпеченням безпеки є підвищення продуктивності праці, звільнення людини від виконання важких і трудомістких операцій. Водночас із цим — створення кращих умов праці та підвищення загальної культури виробництва.

         Ефективним засобом зниження травматизму на тяжких і малопродуктивних роботах є механізація виробничих процесів. У цьому напрямку проведена велика робота щодо створенню закінчених систем машин та технологічного обладнання, що дозволяє механізувати та автоматизувати технологічні цикли — від надходження сировини до відправки кінцевої продукції. У промисловості нараховується десятки тисяч механізованих і автоматизованих поточних ліній, велика кількість комплексно механізованих і автоматизованих дільниць, цехів і виробництв. Існує велика кількість систем машин і обладнання, автоматичних маніпуляторів з програмним управлінням та промислових роботів, що дає можливість виключити ручну і монотонну працю, особливо в тяжких та шкідливих для людини умовах.

         Автоматизація і механізація дозволяє у складних умовах в значній мірі знизити рівень виробничого травматизму і професійних захворювань.

         При впровадженні механізації відбувається полегшення праці тих людей, яких замінили машини. Однак при цьому має бути відповідний нагляд і контроль, щоб вони не могли стати причиною нещасних випадків.

         Автоматизація виробничих процесів являє собою вищу форму механізації. Залежно від ступеня участі людини в технологічному процесі вона може бути частковою та комплексною. При частковій автоматизації без участі людини виконуються тільки окремі технологічні операції, які є частиною комплексу технологічних виробничих процесів.

Комплексна автоматизація передбачає повну ізоляцію людини від будь-яких операцій виробничого циклу. Робітник може знаходитись на безпечній відстані від агрегатів. Автоматизація лишає йому контроль за роботою устаткування, машин і механізмів, поєднаних в єдину технологічну лінію, а також обов'язки щодо їх налагодженню та регулюванню. При цьому потрібна більш висока організація праці, тому комплексна механізація отримала поширення тільки на крупних виробничих підприємствах.

         На сучасному етапі розвитку продуктивних сил типовим явищем у виробничій діяльності є праця оператора в автоматизованій системі машин. Узгодження функцій автоматичних і напівавтоматичних пристроїв з діяльністю оператора є досить складним завданням, яке вирішується методами інженерної психології та вимогами охорони праці.

         У процесі автоматизації ускладнюється взаємодія людини з технічними засобами, що вимагає врахування психологічних чинників. Виконання операторами трудових функцій пов'язане з внутрішніми психічними процесами.

Ідеальним у виробничій діяльності має бути оптимальне узгодження фізіологічних і психологічних особливостей оператора з технологічним процесом.

Зневага або неврахування вказаного може призвести до аварій, травматизму, професійних психічних захворювань. Безпечна експлуатація автоматизованих систем досягається різними методами, особливо за рахунок використання захисних пристроїв і винесення робочих операцій із небезпечної зони.

Автоматизація тих чи інших технологічних процесів залежить від характеру і конкретних умов виробництва, ступеня його трудомісткості.

         Технологічні процеси при комплексній автоматизації послідовно виконуються на автоматичній лінії без фізичного втручання людини.

Високі швидкості сучасних механізмів настільки ускладнюють управління технологічним обладнанням і технологічними процесами, що психофізіологічні можливості людини неспроможні достатньо швидко і адекватно реагувати на обставини, що складаються.

         Безмежно розширює можливості людини впровадження електронної техніки, що дає можливість створювати машини для управління іншими машинами, а також машини, які замінюють людину.

         Для вирішення того чи іншого завдання управляючим машинам задається відповідна програма, за допомогою якої вони самостійно ведуть технологічні процеси за оптимальними режимами. Використання електронних машин позбавляє оператора від напруження, полегшує фізичну працю в такій мірі, яка недосяжна навіть сучасним автоматизованим пристроям, а основне — робить її більш безпечною.

         Вирішення питань безпеки на механізованих і автоматизованих системах набуває особливої актуальності при їх налагоджуванні та ремонтуванні. У цьому плані має вирішуватись питання щодо повної механізації ремонтно-монтажних робіт.

         Автоматичні лінії, які нині працюють на багатьох виробництвах, самостійно виконують всі задані операції у визначеній послідовності і потребують висококваліфікованого персоналу тільки для налагодження та контролювання. На таких лініях відновлення порушеної роботи технологічного обладнання, режиму технологічного процесу і підтримування визначених параметрів здійснюється відповідними автоматичними пристроями. Таке автоматичне регулювання дає можливість виконувати роботу без втручання людини в технологічний цикл, і при цьому виключаються помилкові дії оператора.

         Разом з тим в наш час внаслідок цілого ряду об'єктивних причин у багатьох галузях господарства ще досить великий відсоток немеханізованих і неавтоматизованих робіт.

         Мають місце в умовах виробництва такі випадки, коли високопродуктивні машини при відсутності механізації для проміжних операцій експлуатуються з низьким коефіцієнтом використання або вимагають великої кількості допоміжних робітників, які іноді працюють в особливо несприятливих умовах.

         У цих випадках особлива роль відводиться інженерно-технічному персоналу, який в реальних умовах виробництва має розробляти і впроваджувати засоби малої механізації для полегшення ручної праці в допоміжних операціях основного процесу.

         3. Дистанційне спостереження і керування

         Дистанційне спостереження і керування технологічними процесами має велике значення для безпечної праці, тому що дає можливість уникнути необхідного перебування працівника в безпосередній близькості від технологічного обладнання.

         Дистанційне керування технологічними процесами застосовують там, де присутність людини неможлива, небезпечна або існує певна складність у керуванні технологічним обладнанням. Це такі технологічні процеси, які використовують або переробляють шкідливі та небезпечні для організму людини речовини або матеріали і де для забезпечення безпеки потрібні дуже складні засоби захисту.

При цьому керування технологічним процесом здійснюється з пульта, а для виконання різних операцій застосовуються різні виконавчі механізми.

         Дистанційне управління здійснюється візуально або за допомогою телесигналізації. Для візуального спостереження використовують промислове телебачення, яке дозволяє розповсюдити зоровий контроль на недоступні, важкодоступні або небезпечні ділянки виробництва. За участю телесигналізації здійснюється передавання інформації з контрольних пунктів на пункт управління. Оператор за допомогою відповідних органів управління і пристроїв телемеханіки передає команди для здійснення необхідного впливу на керовану ним систему.

         Пульти управління, на яких зображена інформація і дистанційні органи управління, переважно розміщуються на щитах, столах або стендах. На пультах управління відображається оперативна інформація про особливості об'єкта, за яким здійснюється дистанційне управління. Інформація, що з'являється на пульті, має бути адекватною тим діям, які оператор має виконати на об'єкті в даний час. Від якості відображеної на пульті управління інформації залежить ефективна робота оператора.

         Інформаційне зображення об'єкта не повинно чинити для оператора труднощів. Об'єм інформації при дистанційному спостереженні не повинен бути надто великим або мати надлишкову інформацію. Надлишкова інформація заважає запам'ятовуванню корисної інформації, а також являє собою додаткове навантаження на пам'ять оператора.

         При дистанційному спостереженні пульти управління влаштовують на робочих місцях з урахуванням антропометричних даних оператора. При розміщенні на пульті приладів і органів управління кожному з них відводиться відповідне місце залежно від важливості і частоти використання.

         Компоновка робочого місця оператора має на меті створити зручне положення для роботи, зручне використання приладів і органів управління, а також добрий їх огляд.

         Органи контролю і управління розташовуються в оптимальній зоні.

Робоча зона визначається нормальною дією плечей для того, щоб операції, які вимагають точних маніпуляцій, відбувалися в зоні нормальної діяльності обох рук оператора.

         Чим більша траєкторія рухів працюючих рук, тим більшими будуть витрати енергії і часу. Розмахи рук, при яких вони досягають граничного положення, є незручними і надто стомлюючими. Доведення працюючої руки до граничного положення не дозволяє досягти плавності руху при вертанні її у зворотному напрямку.

         У горизонтальному, вертикальному або обертовому русі рук робоче місце оператора має бути таким, щоб руки працювали не на повний розмах, а лише у середньому діапазоні.

         Зона найбільш легкої роботи (оптимальна) обмежена дугами, які описуються руками при їх повороті в ліктьовому суглобі на рівні робочої поверхні, більш широкі дуги описуються руками при повороті від плеча. У зонах, що описуються меншими дугами, можна працювати без витягування руки; в зонах більших дуг необхідно повне витягування рук.

         Органи спостереження і управління (кнопки, важелі) мають відповідати нормативним вимогам. Оптимальні форми і розміри їх враховують будову руки.

Діапазон сприйняття органів чуття обмежує можливості людини безпосередньо управляти швидкодіючим технологічним обладнанням та швидкодіючими технологічними процесами. Наприклад, око людини не може відрізнити один від іншого п'ять предметів, що змінюються за секунду. Дві точки розпізнаються оком як окремі лише при куті зору між ними не менше 1°.

Швидкість і точність пальців навіть при великому тренуванні не можуть подолати відповідної межі. Крім цього, необхідно відповідний час на проходження імпульсів в нервовій системі людини від ока до мозку і від мозку до м’язів пальців.

         Швидкість реакції людини залежить від багатьох чинників: складності дій, тренованості стану нервової системи, ступеня втоми та ін. Навіть у найсприятливіших випадках швидкість реакції становить долі секунди, але й такий час виявляється дуже великим для управління деякими сучасними технологічними процесами. З позиції охорони праці, при конструюванні технологічного обладнання, організації робочих місць, систем управління, захисних і сигнальних пристроїв, необхідно враховувати вищезгадані чинники, які визначають фізичні та психологічні можливості організму людини.

         4. Контрольно-вимірювальні засоби

         При проектуванні і конструюванні технологічного обладнання та технологічних процесів велике значення мають контрольно-вимірювальні засоби. Безпека виробничих процесів залежить від того, наскільки ефективно може їх використати оператор під час роботи.

         Контрольно-вимірювальні засоби і пристрої для запуску в роботу, регулювання і зупинки технологічного обладнання мають бути надійними, легкодоступними і такими, що добре розпізнаються.

Важкість запам'ятовування надмірно складних систем управління технологічним процесом і необхідність зосередити увагу на невпорядковано розташованих приладах можуть призвести до неправильних дій оператора, які призведуть до порушення нормальної роботи технологічного обладнання, нещасних випадків і професійних захворювань.

         Причиною порушення нормального перебігу технологічного процесу можуть стати також труднощі, коли необхідно з великої кількості приладів визначити потрібний показник, а зорове сприйняття є нечітким.

Контрольно-вимірювальні пристрої мають розміщуватись так, щоб оператор не знаходився надто близько до небезпечної зони технологічного обладнання, не був змушений надмірно напружуватися або порушувати рівновагу тіла при управлінні технологічним процесом. Контрольно-вимірювальні пристрої мають бути влаштовані таким чином, щоб звести помилки оператора до мінімального значення.

         Рукоятки, важелі і кнопки управління мають бути легко доступними з основного робочого місця при нормальному положенні тіла оператора.

Пристрої управління технологічним обладнанням не повинні вимагати великих зусиль. Не можна розраховувати на максимальні зусилля працівника протягом тривалого часу.

Напрямок руху органів управління має співпадати з напрямком руху відповідних механізмів, бо неузгодженість у русі призводить до неправильних дій оператора. Наприклад, обертання рукоятки за годинниковою стрілкою має відповідати рухові вперед або робочому ходу механізму, а проти годинникової стрілки — назад або холостому ходу механізму.

         Рукоятки важелів управління мають надійно фіксуватися для запобігання самочинного або випадкового їх виключення.

         Крім цього, щоб запобігти травмуванню в небезпечній зоні застосовують запобіжні пристрої.

         Запобіжні пристрої застосовуються для автоматичного вимикання технологічного обладнання, систем механізму, робочого органу або зупинки технологічного процесу, якщо будь-який параметр обладнання з певних причин вийде за межі допустимих значень. Завдяки цим пристроям можна запобігти аваріям при підвищенні тиску, температури, робочої швидкості, сили струму, маси вантажу, перенавантаження на відповідні органи та ін.

         Залежно від наявності небезпечних виробничих чинників, їх шкідливої дії на організм при перевищенні фіксованих параметрів застосовують такі запобіжні пристрої: від механічних перенавантажень; від переміщення механізмів або їх елементів за встановлені межі; від перевищення тиску, температури або сили струму. їх використовують в конструкціях технологічного обладнання, машинах, вантажопідіймальних кранах, двигунах внутрішнього згорання та ін.

         Для швидкого розпізнавання контрольно-вимірювальних засобів їм надають різну форму (щоб відчувати їх на дотик), забезпечують відповідними написами та фарбують у різні кольори (засоби однакового призначення повинні бути пофарбовані в один колір).

         Щоб добре були помітні засоби зупинки обладнання, їх роблять більших розмірів, ніж інші і фарбують у червоний колір. Якщо оператор під час роботи пересувається, засоби зупинки дублюються. Засоби пуску технологічного обладнання в роботу монтуються заглибленими, для того щоб попередити випадкове натиснення. Натиснення на кнопки повинні вимагати зусилля не більше 20-30 Н. Контакт з пальцями має бути чітким, а включення супроводжуватись звуковим відчуттям.

Таке регулювання технологічним процесом полегшує працю, усуває можливі при безпосередньому управлінні помилки, дозволяє вивести працюючих з небезпечних зон і уникнути контакту шкідливих виробничих чинників на організм людини.

         5. Блокувальні і сигнальні пристрої

         Порушення нормальних умов роботи технологічного обладнання відбувається внаслідок відмови окремих механізмів, неправильного управління ними або порушення режиму живлення агрегатів.

         Порушення нормальної роботи технологічного обладнання може стати причиною нещасних випадків або аварій.

         Операції щодо усунення несправностей можуть виявитися більш небезпечними, ніж стійка нормальна робота технологічного обладнання.

Нормальна робота технологічного обладнання буває тоді, коли вона відповідає всім вимогам, встановленим по відношенню до його основних параметрів. У процесі роботи надійність технологічного обладнання залежить від конструктивних і технологічних чинників, від якості монтажу і регулювання, а також експлуатаційних факторів та кваліфікації обслуговуючого персоналу.

         У процесі експлуатації технологічного обладнання можуть виникати зміни параметрів, коли вони виходять за межі встановлених допусків.

         Для усунення небезпечних чинників, які можуть виникати в процесі експлуатації технологічного обладнання, використовують автоматичні запобіжні блокувальні пристрої.

         За принципом дії вони бувають механічними, електричними, фотоелектричними, радіаційними, гідравлічними, пневматичними і комбінованими.

         Вказані блокуючі пристрої здійснюють фіксацію робочих частин обладнання або системи у відповідному робочому або неробочому положенні. Блокуючі пристрої служать для:

                   негайної зупинки технологічного обладнання при виникненні небезпеки чи порушенні умов його роботи;

          заборони неправильного управління агрегатом;

          недопущення роботи агрегата без запобіжних пристосувань;

          обмеження руху механізмів за визначені межі та ін.

      Найчастіше застосовують блокувальні пристрої для запобігання пуску двигуна при включеній передачі; для блокування дверей входу в приміщення, в якому може бути небезпечна концентрація парів газів, блокування огородження ланцюгової або пасової передачі, та ін.

         Блокування запобігає неправильному послідовному включенню в машинах з електричним приводом, забезпечує розрив електричних ланцюгів. Безпека виконання робіт може бути максимальною та мінімальною. При максимальному захисті виключення технологічного обладнання відбувається внаслідок перевищення контрольних параметрів (наприклад температури, сили струму, рівня тиску та ін.). При мінімальному захисті виключення відбувається внаслідок знищення цих параметрів.

         Після спрацювання блокувальної системи робота технологічного обладнання може відновлюватися тільки після приведення контрольних параметрів до норми.

         Для недопущення роботи технологічного обладнання без запобіжних пристосувань блокують механізм включення огороджуючими пристроями або витяжною вентиляційною системою, щоб не допустити випадкового надходження отруйних речовин у виробниче приміщення.

         Крім цього на деякому технологічному обладнанні (преси, штампи, ножиці для різання металу) застосовують фотоелектричні блокувальні пристрої, які запобігають травмуванню, зупиняючи робочі органи або створюючи неможливість пуску машини, якщо в небезпечній зоні знаходиться людина.

У радіаційних блокувальних пристроях застосовуються радіоактивні ізотопи, які приводять у дію систему блокування при проникненні в небезпечну зону людини або її рук.

         Пневматичні системи блокування застосовують в агрегатах, які знаходяться під підвищеним тиском повітря, газу або пари.

         При автоматичному управлінні технологічних процесів, коли відхиляються параметри, що контролюються (концентрація газів, рівень рідини, тиск, швидкість процесу, температура та ін.), спрацьовує автоматична сигналізація без участі оператора.

         Сигналізація — це система спеціальних засобів, за допомогою яких сповіщають про небезпеку, що настає або вже настала.

За своїм призначенням сигналізація поділяється на попереджуючу (попереджає про небезпеку), аварійну (попереджає про виникнення небезпечного режиму роботи), контрольну (інформує про параметри роботи машини, стан навколишнього середовища), оперативну (забезпечує зв'язок між робітниками).

         За способом передавання інформації сигналізація буває візуальною, звуковою, кольоровою, знаковою і жестовою.

         Для візуальної сигналізації використовують загоряння лампи, мерехтіння світла, підсвітку написів на табло та ін. Візуальна сигналізація сприймається лише тоді, коли очі оператора спрямовані в сторону світлового сигналу. Така сигналізація широко застосовується для регулювання руху транспортних засобів та пішоходів, в електроустановках, на пультах керування різними машинами, процесами та ін.

         Для звукової сигналізації використовують — сирену, гудок або дзвінок; звуковий сигнал сприймається незалежно від орієнтування голови оператора. Така сигналізація має давати ясно відчутний у навколишньому середовищі звук. Оперативна сигналізація необхідна для проведення технологічних процесів. її використовують також для узгодження дій кранівника і стропальника. При переміщенні вантажів кранами використовують знакову сигналізацію, яка подається руками.

         На будівництві, у ремонтних майстернях, на різних складах, при виконанні монтажних робіт застосовується сигналізація між основними і допоміжними працівниками за допомогою прапорців або рук (жестів).

         При наявності небезпеки або при її виникненні застосовують попереджувальну сигналізацію. Для цього використовують плакати і написи, датчики, що реєструють відхилення технологічного процесу або роботи обладнання від того чи іншого заданого параметру.

Для виділення того чи іншого обладнання або робочих зон, які становлять небезпеку, використовують опізнавальну кольорову сигналізацію, щоб привернути увагу до небезпеки. Кольорова сигналізація застосовується як спосіб передачі оператору певної інформації про роботу машин, приладів, установок, стан виробничого середовища за допомогою сигнальних кольорів та знаків.

Сигнальні кольори та знаки застосовуються для привернення уваги працівників до безпосередньої небезпеки, здійснення відповідних дій з метою забезпечення безпеки, а також для необхідної інформації.

         Встановлені наступні сигнальні кольори, які мають такі значення:

•           червоний — «Заборона», «Стоп», «Явна небезпека»;

•           жовтий — «Увага», «Попередження про можливість небезпеки»;

•           зелений — «Безпека», «Дозвіл», «Шлях вільний»;

•           синій — «Інформація».

         Для пояснювальних написів використовують ахроматичні кольори (білий на червоному чи зеленому фоні, червоний на жовтому і білому).

         Червоний колір застосовують для забороняючих знаків і символів на рукоятках кранів аварійного відключення тиску; для позначення багатьох видів пожежної техніки та інвентаря, сигнальних ламп, що сповіщають про порушення безпеки, пофарбування ємностей з вогненебезпечним вмістом, огороджень небезпечних частин обладнання, ламп, що сигналізують про небезпеку та ін.

Жовтий колір використовують для запобіжних знаків, пофарбування елементів будівельних конструкцій, які становлять небезпеку аварій, елементів виробничого обладнання, яке вимагає обережного поводження, перил, площадок, встановлених на робочих місцях, елементів транспорта, ламп, що сигналізують про зміну режиму роботи технологічного обладнання, ємностей зі шкідливим вмістом. Жовтий колір також мають попереджувальні знаки небезпеки.

         Зелений колір використовують для пофарбування засобів забезпечення безпеки, ламп, які сигналізують про нормальний режим роботи обладнання.

         Синій колір застосовують для спеціальних знаків і символів, які наносять в місцях приєднання заземлювачів, встановлення домкратів і для вказівних знаків безпеки.

Пофарбування об'єктів здійснюється у вигляді поясів червоного кольору з білою кліткою і жовтого кольору з чорною кліткою.

         Знаки безпеки мають різну форму:

•           забороняючі — червоне коло з білим поясом всередині і червоною косою смугою;

•           попереджаючі — жовтий рівнобедрений трикутник з символічним зображенням чорного або червоного (для радіації, струму) кольору;

•           приписуючі — зелений квадрат з символічним зображенням білого кольору (або з білим колом і пояснюючим написом чорного кольору).

Білим кольором позначають лінії руху, місця для збирання відходів. Використовують також кольорову сигналізацію, для якої вживають термофарби, що змінюють свій колір при нагріванні. За допомогою такої сигналізації можна отримати інформацію про перегрівання об'єктів спостереження.

         6. Загальні вимоги до розташування обладнання

         Найбільш розповсюджене технологічне обладнання може бути джерелом шуму, вібрації, а в деяких випадках також виділення шкідливих речовин у виробниче середовище. Крім цього основною потенційною небезпекою при обслуговуванні механічного обладнання може бути отримання механічних травм. Тому при виборі того чи іншого технологічного обладнання і його розташуванні слід враховувати вимоги техніки безпеки. Правильне розташування технологічного обладнання дозволяє найбільш оптимально організувати робоче місце, забезпечити безпеку праці і зменшити втому працюючих.

         Безпечна і безпомилкова робота технологічного обладнання може бути досягнута при оптимальному узгодженні роботи оператора з машиною, а також при антропометричній відповідності параметрів і габаритів обладнання з анатомічними особливостями людини.

         При обслуговуванні технологічного обладнання небезпеку становлять всі частини машини, які рухаються, здійснюють поворотно-поступальні рухи важелів — рухомі паси, ріжучі частини машини та ін. Небезпека зростає тоді, коли на деталях, що обертаються, є болти, шпонки або нерівності, нарізки та ін. Зона всередині машини, в якій рухаються механізми, є небезпечною, бо при потраплянні в неї або стиканні з якоюсь рухомою частиною може статися ушкодження тіла людини.

         Небезпечна зона може виникати і поза машиною внаслідок наявності на частинах обладнання, що обертаються, виступаючих елементів, а також відлітання під час роботи стружки або деталей машин через погане їх скріплення або ламання. Крім цього, відповідний простір біля машини також є небезпечною зоною. При роботі обертових частин машини може створюватися зона захоплювання, в яку можуть втягуватися частини тіла і травмуватися через це. Навіть вал, який рухається повільно, може захватати кінці одягу або волосся, втягнути руку, плече, голову в небезпечну зону.

         Тому при розташуванні технологічного обладнання необхідно враховувати: габаритні розміри і конструкцію машин; зону технологічного обслуговування, ремонту та розміщення сировини; робочі проходи, розриви між сусідніми машинами, між машинами і стінами; евакуаційні проходи для евакуації людей, центральний і пристінний, зі смугою транспорта або без неї.

         Габаритні розміри машин відіграють вирішальну роль при розташуванні технологічного обладнання. Встановлюють їх за даними експлуатаційних паспортів.

         Обладнання, яке створює значну вібрацію, не встановлюють на міжповерхових перекриттях, щоб не виникало додаткового навантаження.

При розташуванні обладнання потрібно виходити з розмірів зони технологічного обслуговування і ремонту машин.

         Зона технологічного обслуговування машин — це робочі проходи між суміжними машинами, які забезпечують безпечне виконання робочих операцій.

Правильне визначення зони технологічного обслуговування кожної машини дає можливість перевести горизонтальне планування всього виробничого приміщення і, перш за все, розташування технологічного обладнання. Це дасть можливість здійснити поточність технологічного процесу, раціональну організацію робочих місць, забезпечити високу продуктивність та безпеку праці.

         Зона ремонту машини необхідна для виконання ремонтних робіт, а також для демонтажу і монтажу обладнання і зберігання запасних частин, вузлів та ін. Оскільки технологічне обслуговування, профілактичний ремонт і чищення обладнання здійснюються практично в різний час, доцільно влаштовувати робочу зону і зону ремонту сумісно.

         Зона технологічного обслуговування машин визначається за паспортними даними в залежності від розмірів місця, яке необхідно для виконання робіт. Залежно від робочої пози працівника, який обслуговує машину, зона технологічного обслуговування може бути від 0,5 до 0,9 м.

         При визначенні ширини проходів в габарити машини включаються огородження, робочі місця, а також місця для інструментів, сировини і готової продукції.

         При визначенні ширини робочих проходів визначають мінімальні розриви між сусідніми машинами для вільного руху обслуговуючого персоналу.

Якщо сусідні машини обслуговує один працівник, який знаходиться в проході понад 50 % робочого часу, то ширина його має бути не менше 1,3 м, а якщо працюючий рідко буває у проході, тоді ширина його становить 1 м. При обслуговуванні кожної машини одним або декількома працівниками понад 50 % робочого часу, ширина проходу повинна бути 2 м.

         Ширину вільного проходу між машинами визначають виходячи з висоти виступаючих елементів сусідніх машин. Цей прохід безпосередньо не використовують для обслуговування і ремонту машин, але він необхідний для переходів працівника з однієї ділянки обслуговування машини на іншу. Якщо виступаючі частини машини мають висоту 0,5 м, ширина проходу має бути не менше 0,5 м, а при висоті понад 0,9 м — не менше 0,7 м.

         Монтажний розрив між машинами передбачається в тому випадку, коли між сусідніми машинами не потрібна зона обслуговування та ремонту.

         Мінімальна висота проходу до виступаючих над проходами конструктивних елементів, труб і вентиляційних повітроводів становить не менше 2 м.

Евакуаційні проходи призначаються для масового руху людей після зміни або перерви, для евакуації працюючих в екстрених випадках, а також для руху транспортних засобів. По розташуванню проходи можуть бути центральними або пристінними, за призначенням — головними або допоміжними. Головні призначені для виходу з виробничого приміщення, а допоміжні — до запасних виходів і санітарно-побутових приміщень.

         Ширина проходів визначається сумою значень ширини проходу для руху людей і транспорта, зон обслуговування або ремонту машин. Смуга руху людей у всіх випадках входить у ширину проходу. Ширина проходу — від 2 до 2,5 м.

         Ширину будь-якого евакуційного проходу приймають рівною ширині зони ремонту машини, якщо ця зона виявиться ширшою, ніж прохід.

Евакуаційних виходів з виробничих будівель або приміщень має бути не менше двох. Розміри їх вибирають відповідно до існуючих норм та рекомендацій.

         У кожному конкретному випадку габарити безпеки регламентуються відповідними стандартами, нормами технологічного проектування та правилами охорони праці.

         7. Організація робочих місць

         Для створення безпечних умов праці велике значення має організація робочих місць. Вона передує початку будь-якого технологічного процесу.

         Робочим місцем є ділянка приміщення або території підприємства, де постійно або періодично перебувають працівники для виконання технологічних операцій. Якщо окремі операції виконуються на різних ділянках приміщення, то робочим місцем слід вважати все приміщення.

         Простір, який охоплює всю площу робочого місця і має висоту 2 м над її рівнем, називається робочою зоною.

         Від правильної організації робочого місця в значній мірі залежать умови праці і її ефективність. Основним елементом організації робочого місця вважають його планування, визначення основних і допоміжних робочих рухів, компоновку обладнання, вибір інструменту, пристосувань та інвентаря, а також допоміжних пристроїв, які забезпечують безпеку праці.

         Планування робочого місця передбачає таке його положення в приміщенні по відношенню до інших робочих місць, яке забезпечує найкращі умови для освітлення, вентиляції і опалення, подавання матеріалів або сировини, видалення відходів виробництва, а також готової продукції.

         При правильній організації робочого місця у виробничих приміщеннях знижується потреба в транспортних засобах, які завжди являють собою небезпеку для працюючих та захаращують приміщення. Вільна площа робочого місця має становити не менше 4,5 м2.

         Найбільш важливим питанням при організації робочих місць є положення працюючого і його поза.

         Зону основних робочих рухів слід визначати з антропометричних даних людини — поля її зору, росту, довжини рук і ніг. Вона має розташовуватися в місці найбільшого огляду і найбільш легкої досяжності. При цьому не допускається надмірний поворот голови (понад 40° у горизонтальній і 30°, у вертикальній площині від лінії зору) або корпуса (не більше 45° вліво або вправо), а також витягування рук (не більше 500 мм в сторони і 300 мм уперед) або ніг (не більше 350 мм уперед і 300 мм угору).

         Найбільш характерними позами робітників різних спеціальностей є поза стоячи або поза сидячи.

         У положенні стоячи людина має найбільш сприятливі умови для зорового огляду, переміщення і координації рухів. Зручність цієї пози визначається величиною кутів у суглобах.

         При раціональному плануванні робочих місць обов'язково враховують антропометричні дані людини. Від антропометричних даних залежить зона досяжності, тобто та частина робочої зони, яка обмежена дугами, що описуються максимально витягнутими руками.(середньостатистичні антропометричні ознаки чоловіків і жінок).

         До оснащення робочих місць відносяться засоби праці, які необхідні для виконання тих або інших робочих функцій, наприклад засоби механізації, інструменти, пристосування, що забезпечують виконання робіт.

         Зона допоміжних робочих рухів (при заміні інструментів, складуванні матеріалів та ін.) має розташовуватись за межами зон основних рухів, але в місцях найкращої досяжності.

         Компоновка обладнання в плані і по висоті має відповідати наступним вимогам: забезпечувати мінімальну кількість основних і допоміжних робочих рухів, не допускати систематичного піднімання або спускання з основної площадки робочого місця для контролювання роботи технологічного обладнання (машини), виключати перехресні рухи рук або ніг. Допоміжні механізми і пристосування не повинні заважати управлінню основним обладнанням.

         Вибір інструментів, пристосувань та інвентаря залежить від характеру основних трудових операцій і має забезпечувати фронт роботи з мінімальними витратами енергії та часу. При розташуванні інструментів на робочому місці треба враховувати, якою рукою їх бере працююча людина і як часто ними користується.

         Додаткові пристосування та пристрої, які забезпечують безпеку праці, використовують для захисту працюючих від дії шкідливих чинників з боку суміжних робочих місць (ширми, екрани, огородження та ін.) і переохолодження ніг при теплопровідних підлогах (дерев'яні решітки, теплоізоляційні килимки та ін.)

Якщо технологічні процеси належать до особливо небезпечних або небезпечних у пожежному відношенні (категорії А або Б), робоче місце обладнують первинними засобами пожежогасіння та пожежної сигналізації.

         Положення технологічного обладнання, пристосувань та інвентаря має бути стійким, щоб не створювати їх випадкового зрушування.

Робоче місце необхідно утримувати в належному порядку і чистоті. На ньому не дозволяється знаходження сторонніх предметів, пристосувань та інструментів, які тривалий час не використовуються в роботі. На підлозі під ногами працюючих не повинно бути стружки, різних відходів, надлишкової вологи, а також масляних плям або будь-яких хімічно активних речовин (кислот, лугів та ін.).

         Продумане розташування технологічного обладнання і пристосувань дозволяє найбільш ефективно використовувати виробничі площі, уникати зайвої тісноти, створювати зручні та безпечні умови праці.

         Отже, організація робочих місць — це комплекс заходів, які забезпечують зручність, раціоналізацію трудових процесів, прийомів і рухів з метою зниження втоми.

Тема 14.2

,,Загальні вимоги безпеки.”

                                              

1.Загальні вимоги до посудин, що працюють під тиском.

         У різних галузях промисловості і будівництва значна кількість обладнання працює за рахунок використання енергії стисненого повітря, газу або пари. До обладнання, що працює під тиском, відносяться парові і водяні котли, компресори і балони зі стисненими або зрідженими газами. Ці установки бувають стаціонарними і пересувними. Стаціонарні встановлюються на нерухомому фундаменті, а пересувні мають ходову частину. Пересувні посудини з високим тиском експлуатуються в будівлях тимчасового типу або на відкритому повітрі.

         За правильність конструкції посудин з високим тиском, за розрахунок їх на міцність і вибір матеріалу, за якість виготовлення, монтажу і ремонту, а також за відповідність їх вимогам ,,Правил влаштування і безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів” відповідає підприємство (організація), що виконує відповідні роботи.

         Елементи посудин, що працюють під тиском, у відношенні до конструкції, вибору матеріалів і розрахунків на міцність мають відповідати діючим ,,Нормам розрахунку елементів парових котлів на міцність”.

         При проектуванні елементів, що працюють під тиском, мають бути враховані напруги, що виникають при гідравлічному випробуванні, яке не повинно перевищувати 1,25 величини допустимих напруг при температурі 20 °С, прийнятої у відповідності до вказаних норм розрахунку.

         Конструкція посудин з високим тиском має бути надійною і безпечною в експлуатації; повинна бути передбачена можливість огляду, очищення з використанням засобів механізації, промивання і продування, а також ремонту їх елементів.

         Температура стінок елементів посудин з високим тиском не повинна перевищувати величин, прийнятих у розрахунках на міцність відповідно ,,Єдиному нормативному методу теплового розрахунку котельних агрегатів”.

         Конструкція і гідравлічна схема вказаних посудин має забезпечувати надійне охолодження стінок елементів, що знаходяться під тиском.

         Посудини, конструкція яких не виключає можливості перегрівання стінок окремих їх елементів, в період розпалювання або при раптовому припиненні споживання пари мають бути оснащені спеціальними пристроями, що запобігають підвищенню температури металу цих елементів вище норми.

         Недотримання правил експлуатації обладнання і посудин, що працюють під тиском в несприятливих умовах, може призвести до нещасних випадків внаслідок вибуху.

         При вибуху обладнання і посудин, що працюють під тиском, травми і каліцтва може отримати не тільки обслуговуючий персонал, а й люди, що знаходяться в районі дії вибуху. Вибух викликає забиття, струси мозку, переломи кісток, опіки, призводить до руйнування будівель і споруд.

         На системи, що працюють під тиском розповсюджуються ДНАОП 0.00.-1.07-94 ,,Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском”.

         До посудин, що працюють під тиском, відносяться ємності, у яких р > 0,7 кгс/см2 (0,07 МПа) або pV > 200, де V — внутрішній об'єм посудини, л.

         Основна вимога до котельних установок, згідно НПАОП 0.00.-1.08-94 ,,Правила будови і безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів” полягає в тому, щоб підтримувати поряд з постійним тиском постійну номінальну температуру пари без значних відхилень. Допустиме відхилення температури перегрітої пари ± 5° С.

         При експлуатації котельних установок нерідко бувають випадки значного відхилення температури пари від номінальної. Причини, які викликають порушення нормальної роботи котельних установок, розглянуто нижче.

2. Основні причини аварій і несправностей котельного агрегату.

         Недотримання правил улаштування і безпечної експлуатації обладнання, що працює під тиском більше атмосферного, призводить до вибуху, а відтак і до руйнування обладнання, будівель і до травматизму.

         Основними причинами більшості аварій і несправностей обладнання є недостатня кваліфікація персоналу, порушення експлуатаційним персоналом правил технічної експлуатації, правил техніки безпеки і виробничих інструкцій, низька трудова і технологічна дисципліна, погана якість ремонтних робіт.

         Практика показує, що багато аварій і несправностей носять ідентичний характер або є повторними, що свідчить про недостатню роботу щодо боротьби з аваріями. Для запобігання таким явищам необхідно, щоб кожна аварія, несправність або брак у роботі обладнання ретельно розслідувались і вивчались експлуатаційним персоналом з метою своєчасного їх усунення.

         Причиною багатьох аварій з тяжкими наслідками є переповнення або упускання води в паровому котлі. При значному переповненні вода разом з паром потрапляє в паропровід на великій швидкості, що стає причиною виникнення гідравлічних ударів такої сили, яка призводить до розриву паропровода.

         Тривалість вибуху обладнання становить десяті долі секунди, тому потужність під час вибуху досягяє величезної сили. Вибух посудини під тиском — це таке руйнування її стінок, при якому внутрішній тиск миттєво знижується до атмосферного. Перегріта (понад 100 °С) вода має величезний запас енергії. При миттєвому падінні тиску вона раптово перетворюється на пару, збільшуючись в об'ємі приблизно в 1700 разів. Це явище носить назву адіабатичного розширення (вибуху).

         Енергію при адіабатичному розширенні обчислюють за формулою:

,

         де A — енергія вибуху, Дж;

         P1, P2 — початковий і кінцевий тиск у посудині, Н/м2;

         V— об'єм посудини, м3;

         n — показник адіабати (для повітря п = 1,41).

         Потужність, що розвивається під час вибуху, кВт визначається за формулою:

,

         де  — тривалість вибуху, с.

         Основні причини вибухів посудин, що працюють під тиском, різноманітні, але в загальному вигляді їх можна звести до таких: підвищення тиску вище за допустиме, механічна або хімічна дія, дефекти виготовлення, порушення технологічного режиму і правил експлуатації, несправність приладів і арматури, корозія металу. Вибух посудин під тиском супроводжується великими руйнівними наслідками. Найнебезпечнішими є вибухи парових котлів.

         Причиною вибухів котлів є перенапруження металу. Метал посудин, що працюють під тиском вище атмосферного, постійно знаходиться під дією високих температур і тиску. Внаслідок цього у металі відбуваються пластичні деформації. Тому міцність металу знижується, збільшується відносне подовження стінок посудин і зменшується поперечний переріз стінок котла. При дії великих напружень з підвищенням температури в металі розвивається явище повзучості.

         Корозія металу буває двох типів: загальна, при якій вся поверхня металу руйнується з однаковою швидкістю, і місцева, яка активно розвивається в місцях клепки внаслідок порушення структури металу.

         Механічний розрив стінок котла виникає тоді, коли у посудині недостатня кількість води. Коли за недоглядом у котлі падає рівень води, тоді теплота, що розрахована на її нагрівання і випаровування, не відводиться, а перегріває стінки котла. Внаслідок явища повзучості металу стінки котла випинаються, потоншуються до утворення тріщин, з появою яких котли розриваються. До появи тріщин причиною аварії може стати подача води у такий перегрітий котел. У цьому випадку, при появі на котлі випучин, треба перекрити подачу теплоти і випустити пар, а не подавати в нього воду.

         Перекачка або упускання води в котлі відбувається в основному внаслідок халатного відношення до обов'язків або недостатньої кваліфікації обслуговуючого персоналу.

         Досвід експлуатації парових котлів показує, що несправності і аварії бувають внаслідок порушення водного режиму (наприклад, незадовільне хімводоочищення, неправильний режим фосфотування та ін.). Усе це призводить до утворення на внутрішніх стінках накипу. Накип небезпечний для котла, як з фізичної, так і з хімічної точки зору. Статистичні дані свідчать, що на кожні 100 аварій, які пов'язані з порушенням водного режиму, 83 виникають внаслідок відкладання накипу і шлаку, 17 — внаслідок корозії металу. Накип і шлам характеризується низьким коефіцієнтом теплопровідності, що призводить до недопустимого підвищення температури стінок, в результаті чого міцність металу різко падає і елементи котла руйнуються.

         Причиною несправності обладнання під тиском може бути потрапляння сторонніх предметів (піску, бруду, та ін.) під час монтажу або капітального ремонту, що веде до порушення циркуляції. Несправності труб виникають також і з інших причин, наприклад, внаслідок зносу їх летючими речовинами при спалюванні багатозольно- го палива або агресивності котельної води, а також низької якості металу або його зварювання.

         Вибухи і спалахи палива часто є причиною пошкодження котельних установок. Вони переважно відбуваються внаслідок недотримання" правил роботи на пилоподібному, рідкому та газоподібному паливі.

         Пошкодження барабанів котла є найбільш небезпечним, тому що може призвести до великих аварій — вибухів.

         Вибухи котлів відбуваються також внаслідок міжкристалічної корозії. Це дуже небезпечний вид корозії. Міжкристалічна корозія починає розвиватися в місцях, не доступних для огляду — в заклепочних і завальцьованих з'єднаннях барабанів. Тому при зовнішніх оглядах цих з'єднань тріщини важко виявити. При сильному розвитку вони призводять до вибуху котла.

         Для спостереження за правильною роботою та безпечною експлуатацією котли обладнують арматурою, контрольно-вимірювальними приладами та приладами безпеки.

         Контрольно-вимірювальні прилади слугують для систематичного контролю відповідності основних параметрів котла (тиск, температура та ін.) номінальним, а також для вимірювання кількості отриманої пари, витрати води, палива, повітря та ін. За показниками цих приладів визначають режим роботи котла. Тому всі контрольно-вимірювальні прилади мають бути встановлені на видному місці, зручному для спостереження за їх показниками.

         Усі контрольно-вимірювальні прилади умовно поділяються на дві основні категорії: показуючі та реєструючі. Показуючі застосовують тоді, коли допускаються періодичні записи режиму роботи котла.

         Реєструючі самописні прилади застосовують, коли необхідно знати параметри роботи агрегату постійно або за будь-який проміжок часу.

         На щитку управління котла переважно встановлюються всі як показуючі так і реєструючі контрольно-вимірювальні прилади. За допомогою цих приладів здійснюється спостереження (і контроль) за такими величинами і параметрами:

температурою і тиском перегрітої пари на виході;

•             тиском пари в котлі;

•             тиском і температурою води, що живить котел;

•             розрідженням в топці котла і перед димосмоком;

•             температурою і тиском повітря до і після повітропідігрівання;

•             рівнем води в котлі;

•             кількістю пари, що виробляє котел;

•             кількістю води, яка надходить в котел;

•             вмістом С02 і H2 в димових газах.

         Для вимірювання тиску використовуються манометри різної конструкції, що можуть вимірювати надлишковий тиск у дуже широких межах — від десятих долей до тисяч кг/см2. За шкалою манометра, яка градуйована в одиницях тиску (кг/ см2), судять про величину тиску.

         Манометр на котлі встановлюється так, щоб його покажчик було добре видно обслуговуючому персоналу. Циферблат манометра має знаходитися у вертикальній площині або з нахилом вперед до 30°. На циферблаті манометра має бути нанесена червона риска по тиску, який відповідає вищому допустимому робочому тиску для даного котла.

         Бувають випадки, коли манометри дають хибні показники. Тому за манометрами необхідно ретельно спостерігати. Не менше одного разу на шість місяців слід виконувати контрольну перевірку манометрів за допомогою контрольного манометра. Результати перевірки записують у спеціальний журнал контрольних перевірок.

         Манометри повинні знаходитися у справному стані і мати пломбу. Не можуть допускатися до роботи манометри з просроченим терміном перевірки, а також з розбитим склом, зігнутою стрілкою або іншими несправностями.

         Для вимірювання температури використовуються термометри. Простішими з них є рідинні ртутні термометри. Для дистанційного вимірювання високих температур перегрітої пари і димових газів використовуються термопари.

         Для регулювання теплових процесів вводиться автоматичне управління котельним агрегатом. Сутність усякого регулювання полягає у підтримуванні заданих кількісних і якісних показників виробничих процесів. Так, якщо споживання пари збільшиться або зменшиться, то щоб уникнути пониження або підвищення тиску зверх нормального, одночасно має бути збільшений або зменшений її виробіток.

         Для вироблення 1 кг пари необхідно витратити відповідну кількість палива, води і повітря. Тому подача в котел палива, води і повітря має строго відповідати виробництву пари і змінюватися разом зі зміною її споживання. Автоматизація управління котельним агрегатом дозволяє здійснювати автоматичну подачу палива, повітря та води при змінюванні режиму роботи.

         Автоматикою безпеки передбачається автоматичне відключення подачі газу до пальників у випадку ненормальної роботи окремих пристроїв котла.

Основними деталями автоматики безпеки є запобіжні клапани.

         Запобіжні клапани автоматично спрацьовують, якщо тиск у котлі підвищується до відповідного значення. За принципом дії запобіжні клапани бувають важільно-вантажні, важільно-пружинні та пружинні, за конструктивним виконанням — відкритими або закритими. Вони встановлюються на котлі спарено або поодиноко.

         Запобіжні клапани забезпечуються пристроями, які захищають обслуговуючий персонал від опіків, коли спрацює клапан або перевіряється їх дія. Крім цього, запобіжні клапани мають сигнальні пристрої у вигляді свистка, щоб при виході пари з котла на робочому місці подавався сигнал.

         За допомогою автоматики передбачено спеціальні пускові прилади, що забезпечують безпечне розпалювання котлів. Пускові прилади автоматики безпеки допускають подачу газу в газопровід перед робочими пальниками тільки при наявності в топці полум'я запалювального  пальника і при умові, що крани перед робочими пальниками і на скиді в атмосферу закриті. Автоматика безпеки здійснює контроль за процесом горіння і нагрівання води у котлі. У випадку порушення нормальної роботи котла і його параметрів, контролюючі прилади діють на запобіжну систему і відключають подачу газу до котла.

         Перед пуском котла в роботу прилади автоматики мають бути перевірені і відрегульовані за заданим режимом.

         До арматури котельних установок належать водовказівні прилади, за допомогою яких контролюється рівень води у котлі. Водовказівні прилади діють за законом рівності рівнів рідин в сполучених посудинах.

         Водовказівні прилади безпосередньо приєднуються до котла за допомогою верхньої і нижньої труб, включених в паровий і водяний простір.

         На кожному водовказівному приладі проти допустимого нижнього рівня води у котлі встановлюється покажчик з написом «Нижній рівень води». Цей рівень має бути на 50 мм нижче нормального рівня і не менше ніж на 25 мм вище нижньої видимої кромки скельця.

         Аналогічний показник «Вищий рівень води» у котлі встановлюється на 50 мм вище нормального рівня в котлі і не менше ніж на 25 мм нижче верхньої видимої кромки скельця.

         У відповідності до вимог безпеки на всіх котлах паропродуктивністю 2 т/год. і вище, крім водовказівних приладів, мають встановлюватися автоматичні звукові і світлові сигналізатори верхнього і нижнього рівнів води.

Парові котли обладнують приладами безпеки, які автоматично припиняють подачу теплоти до котла при низькому чи високому рівні води або при високому тиску пари.

У наш час існує велика кількість різноманітних типів і конструкцій парових і водогрійних котлів, які широко використовуються в різних галузях промисловості.

         Паровий котел — це установка, що має топку, яка обігрівається паливом і призначається для отримання пари з тиском вище атмосферного, що використовується поза самою установкою.

         Водогрійний котел — це установка, що має топку. Топка обігрівається паливом і призначається для нагрівання води, що знаходиться під тиском вище атмосферного і використовується як теплоносій поза самою установкою.

         Вимоги до безпечної експлуатації посудин, що працюють з тиском вище атмосферного визначені, Правилами влаштування і безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів. Ці правила розповсюджуються на парові котли, що працюють під тиском 0,07 МПа, водогрійні котли з температурою води більше 115 °С.

         Найбільше розповсюдження отримали вертикально-водотрубні котли, у яких кип'ятильні труби розташовуються або вертикально, або під великим кутом (біля 50 °С) до лінії горизонту.

         Поверхні нагріву котла, розташовані в топці, що сприймають тепло випромінюванням, прийнято називати радіаційними поверхнями нагріву; всі інші поверхні, в яких переважає теплообмін через стискання гарячих газів з поверхнями нагріву, — конвективними поверхнями нагрівання.

         Кожний паровий котел характеризується трьома основними показниками (параметрами): паропродуктивністю, тиском і температурою перегрітої пари при заданій температурі води, яка живить котел, а водогрійний котел — теплопродуктивністю і температурою гарячої води.

         Продуктивність парового котла вимірюється в тонах пари за годину (т/год), а водогрійного котла — в мільйон кілокалорій за годину (м • ккал/год) або в мільярдах калорій (гігакалорій) за годину (Гкал/год).

         Номінальною паротеплопродуктивністю котла називається найбільша паротеплопродуктивність, яку котел має забезпечити в тривалій експлуатації при номінальних величинах параметрів пари і води, якою живиться.

         Усі котли з природною циркуляцією заповнюються водою до відповідного рівня. При цьому об'єм, заповнений водою, називають водяним простором, а об'єм, що лежить вище рівня води, — паровим простором.

         Поверхня води в котлі називається дзеркалом випаровування. Лінія дотику обмуровки з обігріваємою частиною котла називається вогневою лінією. Щоб уникнути перегрівання металу котла, найнижчий рівень води в котлі має знаходитись на 100 мм вище вогневої лінії.

         Обмуровка котельного агрегату має виконуватися з матеріалу, що має невелику теплопровідність і володіє достатньою механічною міцністю і температуростійкістю. Конструкція обмуровки вибирається таким чином, щоб температура зовнішньої поверхні її в області топки і всього котлоагрегату не перевищувала проектної при температурі зовнішнього повітря 25 °С. Крім цього, обмуровка має забезпечувати достатню щільність, щоб уникнути всмоктування повітря в топку і газоходи.

         Вибір того або іншого типу обмуровки залежить від паропродуктивності котла, його габаритів і конструкції, від системи толочного пристрою та ін. Для котлів невеликої продуктивності застосовується проста обмуровка з червоної цегли, облицьованої в зонах високих температур (вище 700 °С) вогнетривкою шамотною цеглою.

         Парові або водогрійні котли дозволяється встановлювати в окремих будівлях або приміщеннях, що прилягають до виробничих, але відокремлених від них капітальною вогнетривкою стіною з межею вогнестійкості не менше 4 г (брандмауером). Приміщення котельні повинно мати висоту не менше 3,2 м. Відстань від стіни до фронту котлів, які опалюються твердим паливом, має становити не менше 3 м, а тих, що опалюються рідким паливом і газом — 2 м.

         Ширина проходів між котлами або між котлом і стіною приміщення допускається не менше 1 м, а між окремими частинами будівлі, які виступають, драбинами, робочими площадками — не менше 80 см.

         У приміщенні котельні площею до 200 м2 обладнують одні вхідні двері, а площею понад 200 м2 - двоє дверей, які мають відкриватися назовні та бути розміщені з протилежних боків приміщення.

         Виходи з приміщення котельні назовні (крім запасних) слід обладнувати тамбурами для затримування холодного повітря.

         Температура повітря в приміщенні котельні зимою не повинна бути нижчою ніж +12 °С, а влітку — не більше ніж на 5 °С нижче температури зовнішнього повітря в затінку.

         Для зручності і безпеки обслуговування котлів біля них влаштовують постійні драбини і площадки з вогнестійких матеріалів, які обладнують металевими перилами.

Приміщення котельні обладнують вентиляцією та протипожежним інвентарем, а на видному місці вивішують правила техніки безпеки та інструкцію з обслуговування.

Норма освітлення щитків, пультів управління має бути не менше 50 лк. Для штучного освітлення котельні використовується струм напругою не більше 36 В, якщо висота над підлогою лампи загального і місцевого освітлення нижче 2,5 м. Приміщення котельні повинно мати аварійне освітлення. Огляд і роботу всередині котла виконують при освітленні переносних електричних ламп напругою до 12 В.

         Усі елементи котла і допоміжного обладнання з температурою стінок зовнішньої поверхні понад 45 °С, розташовані в місцях, доступних для обслуговуючого персоналу, мають бути покриті тепловою ізоляцією, температура якої не повинна перевищувати 45 °С.

         Рівень підлоги котельної має бути не нижчим від рівня території, прилеглої до приміщення котельні. До котельні не допускаються особи, які не мають відношення до експлуатації котлів. Кожний встановлений котел може бути допущений до роботи на підставі письмового розпорядження адміністрації підприємства після прийомки комісією від монтажної організації і при наявності дозволу інспектора Держгірпромнагляду.

         Адміністрація підприємства має забезпечувати утримання котлів у справному стані, а також повинно створити безпечні умови для їх роботи відповідно до Правил обслуговування, ремонту та нагляду за їх експлуатацією.

         Власник (роботодавець), на балансі якого є водогрійні і парові котли, зобов'язаний зареєструвати їх в органах Держгірпромнагляду, якщо вони відповідають таким вимогам:

(t- 100) V >5,

         де t — температура насиченої пари при робочому тиску;

         V— водяний об'єм котла, м3.

         Реєстрація котла здійснюється на підставі письмової заяви адміністрації підприємства — власника котла. До заяви додаються наступні документи:

а)   паспорт встановленої форми;

б)   посвідчення про якість монтажу;

в)   креслення приміщення котельні (план, поздовжній і поперечний розріз);

г)    справка про якість води.

         Згадані документи, крім паспорта, підписуються керівником підприємства і подаються разом із паспортом. При відповідності документів вимогам Правил органи Держнаглядохоронпраці здійснюють реєстрацію котла з присвоєнням йому реєстраційного номера і повертають паспорт власнику котла.

         Відмітка про реєстрацію посудин під тиском ставиться в паспорті. Перереєстрацію котла проводять після демонтажу і установки його на новому місці. На кожному котлі має бути табличка, де вказується:

а)   реєстраційний номер;

б)   дозволений робочий тиск;

в)   дата (рік, місяць) наступного внутрішнього огляду і гідравлічного випробування.

         Надійність роботи котельного обладнання в значній мірі залежить від кваліфікації обслуговуючого персоналу. Персонал котельної має чітко знати і точно виконувати всі вимоги, наведені в Правилах технічної експлуатації. До обслуговування котлів допускаються особи не молодші 18 років, які пройшли медичне обслуговування і мають посвідчення кваліфікаційної комісії про право керувати ними. Переатестація обслуговуючого персоналу котельної проводиться кожні 12 місяців.

         Дозвіл на експлуатацію котельних установок надається після їх реєстрації та технічного огляду. Технічний огляд посудин проводиться перед запуском (первинне), періодично в процесі експлуатації (планове) і в необхідних випадках (позачергове).

Технічний огляд посудин під тиском полягає у зовнішньому і внутрішньому огляді та гідравлічному випробовуванні. Мета первинного зовнішнього і внутрішнього огляду посудин полягає у тому, щоб визначити відповідність їх вимогам Правил, а при планових і позачергових оглядах визначають їх справність і можливість подальшої експлуатації. Первинний зовнішній огляд котлів проводиться інспектором Держгірпромнагляду після їх монтажу і реєстрації.

         Зовнішньому огляду підлягають усі зварні з'єднання. Зовнішній огляд проводиться, щоб виявити в них такі можливі дефекти:

а)   неперпендикулярність осей з'єднувальних елементів;

б)   зміщення кромок з'єднувальних елементів;

в)   відступи щодо розмірів і форми швів від вимог креслення;

г)   тріщини всіх видів і напрямків;

д)   напливи, підрізи, пропалини, незаварені кратери та ін. технологічні дефекти.

         Поверхня зварного шва шириною не менше 20 мм в обидві сторони перед зовнішнім оглядом має бути добре очищена від забруднення.

         Оцінка якості зварного з'єднання за результатом зовнішнього огляду повинна проводитись у відповідності з вимогами ГОСТу, Правил та Технічних умов на виготовлення зварних з'єднань. Якість зварних з'єднань вважається незадовільною, якщо в них виявлені внутрішні або зовнішні дефекти, що виходять за межі, встановлені нормами.

         У зварних з'єднаннях елементів посудин під тиском не допускаються наступні дефекти:

а)   тріщини всіх видів і напрямків як у зоні шва, так і в основному металі;

б)   непровари у вершинах кутових і таврових зварних з'єднань і по перерізу зварного з'єднання;

в)   пори, розташовані у вигляді суцільної сітки, напливи, незаварені кратери, свищі, зміщення кромок та ін.

         Після задовільних результатів зовнішнього і внутрішнього огляду проводиться гідравлічне випробування. Гідравлічне випробування котлів проводиться під тиском (табл. 1). Під робочим тиском в котлі розуміють тиск пари або води на виході з котла.

Для гідравлічного випробовування використовується вода з температурою не нижче 5 °С. Вимірювання тиску проводиться за двома перевіреними манометрами, один з яких має бути контрольним. Тиск має підніматись і знижуватись поступово. Час витримки котла під пробним тиском має бути не менше 5 хв.

         Після зниження пробного тиску до робочого здійснюють ретельний огляд усіх зварних швів і прилеглих до них ділянок.

         Котел вважається таким, що витримав гідравлічне випробування, якщо не виявлено:

а)   ознак розриву;

б)   течі, сльозин і потіння в зварних з'єднаннях і на металі;

в)   залишкової деформації.

Таблиця 1. Робочий тиск для випробовування котлів

Найменування

Робочий тиск котла, Р

Пробний тиск

Паровий котел

Не більше 5 кгс/см2

1,5 р, але не більше 2 кгс/ см2

Паровий котел

Понад 5 кгс/см2

1,25 р, але не менше р + 3 кгс/ см2

Водогрійний котел

незалежно

1,25 р, але не менше р + Зкгс/ см2

 

         Періодичний технічний огляд зареєстрованих у місцевих органах нагляду котлів, що знаходяться в експлуатації, здійснюється інспектором нагляду в наступні терміни:

а)   внутрішній огляд — не рідше одного разу на 4 роки;

б)   гідравлічне випробовування — не рідше одного разу на 8 років.

         Перед гідравлічним випробовуванням в обов'язковому порядку

має здійснюватися внутрішній огляд.

         Достроковий технічний огляд котла здійснюється в таких випадках:

а)   якщо котел не експлуатувався більше одного року;

б)   якщо котел був демонтований і знову встановлений;

в)   якщо здійснювалася заміна елементів котла за допомогою зварювання;

г)   якщо здійснювалось випростання випучин і вм'ятин основних елементів котла;

д)   якщо за станом котла адміністрація підприємства або інспектор з органів нагляду вважають за необхідне зробити такий огляд.

         Якщо при технічному огляді котла не виявлено дефектів, які знижують його 

міцність, він допускається до експлуатації при номінальних параметрах.

         Адміністрація підприємства на підставі Типової інструкції для персоналу котельної має розробити і затвердити у встановленому порядку виробничу інструкцію для персоналу котельні.

         Відповідальним за безпечну експлуатацію котлів є завідувач котельні, а при відсутності такої одиниці в штаті наказом призначається особа з числа інженерно-технічних працівників. Така особа згідно з наказом є також відповідальною за справний стан і безпечну експлуатацію котлів, які не підлягають реєстрації в органах Держгірпромнагляду.

         Обслуговуючий персонал котельної установки має вести змінний журнал для записування результатів перевірки котлів і котельного обладнання, водовказівних приладів, сигналізаторів граничних рівнів води, манометрів, запобіжних клапанів, живлячих приладів, засобів автоматики та інших даних.

         Змінна здача і приймання котлів має оформлюватися у цьому журналі підписами відповідальних за зміну осіб. Записи в журналі має щоденно перевіряти особа, яка відповідає за безпечну експлуатацію котлів, розписуючись у журналі.

         Якщо в результаті Огляд подальшу експлуатацію котла буде заборонено або знизиться робочий тиск чи скоротиться термін наступного технічного випробовування, то в паспорті котла має бути зроблений відповідний мотивований запис.

         Обслуговуючий персонал зобов'язаний в аварійних випадках негайно зупинити котел і повідомити про це завідувача котельні або особу, яка його заміщає.

         Котел негайно зупиняють у такому випадку:

а)   якщо перестануть діяти понад 50 % запобіжних клапанів або пристроїв, які їх заміняють;

б)   якщо тиск піднявся вище дозволеного більше ніж на 10 % і продовжує зростати після припинення подачі палива;

в)   при витіканні води підживлення котла водою категорично забороняється;

г)   якщо рівень води знижується, незважаючи на його посилене живлення;

д)   якщо рівень води піднявся вище верхньої видимої кромки водовказівного приладу і продувкою котла не вдається знизити його;

е)   при припиненні дії всіх живлячих і водовказівних приладів;

ж)  якщо в основних елементах котла будуть виявлені тріщини, випучини та ін;

з)   при загазованості котельні або вибуху газів, припиненні подачі електроенергії, пошкодженні елементів котла і його обмуровки, які створюють небезпеку для обслуговуючого персоналу або загрожують руйнуванням котла.

         При виникненні пожежі в котельній, що загрожує персоналу або котлу, негайно викликати пожежну охорону і приступити до гасіння пожежі.

         Можливі причини аварійної зупинки котла мають бути вказані у виробничій інструкції і записані у змінному журналі.

         Обслуговуючий персонал несе відповідальність за порушення інструкцій, які стосуються безпосередньо їх роботи і встановлені правилами внутрішнього трудового розпорядку підприємства та Кримінальним кодексом.

3. Безпека при експлуатації компресорних установок

         Компресор — це машина для отримання стисненого повітря, що є енергетичним джерелом для приведення в дію багатьох технологічних процесів, пневматичних інструментів та механізації інших трудомістких видів робіт.

         Компресія (від латинського compressio — стиснення) — стиснення повітря, газу або горючої паливно-повітряної суміші в циліндрах поршневих машин-компресорів або двигунах внутрішнього згорання та ін.

         Компресорні установки бувають стаціонарні і пересувні. Поршневі компресори є основним типом машин для створення високого тиску (до 2000 кг/см2).

         Пересувні компресорні установки бувають причіпні, переносні або такі, що монтуються на шасі автомобіля.

         Стаціонарні компресорні станції являють собою централізовані установки, які подають стиснене повітря в цехи або обслуговують цілі групи підприємств.

         Вимоги до безпечної експлуатації компресорних установок визначені Правилами влаштування і безпечної експлуатації стаціонарних компресорних установок повітропроводів і газопроводів.

         Компресорні станції мають три основні блоки: компресор з приводом і холодильником, ресівер (резервуар-повітрозбірник) та повітропроводи. Повітряні компресори продуктивністю понад 10 м3/хв обладнуються кінцевими холодильниками і вологомасловідокремлювачами.

         До обладнання компресорних установок входять фільтри, призначені для очистки повітря від пилу і димових газів. Не дозволяється встановлювати компресорні станції в тих місцях, де до всмоктуваного повітря може потрапити пил, волога, газ або інша вибухонебезпечна суміш. Не дозволяється здійснювати збір повітря біля тепловипромінюючих апаратів або відкритих джерел тепла. Забір повітря має відбуватися в зоні, яка захищена від сонячної радіації в незагазованій і незапиленій стороні на висоті не менше 3 м від рівня землі. Повітря, що засмоктується компресором, повинно мати вологість не більше 60 %. Для конденсації водяних парів з метою відокремлення води зі стисненого повітря компресорні станції обладнуються проміжними і кінцевими холодильниками. Кінцеві холодильники ставляться у тому випадку, якщо на виході з компресора температура повітря становить більше 120 °С. У цьому випадку кінцевий холодильник знижує температуру повітря на виході до 60 °С.

         Холодильне устаткування встановлюється на компресорних станціях при високократному стисненні повітря. На станціях, де відбувається 4—6-кратне стиснення повітря, холодильники не встановлюються. Температура стисненого повітря на таких компресорах знижується шляхом водяного охолодження. З цією мстою використовують чисту проточну воду. Водяні резервуари для охолодження забезпечуються вимірювальними приладами і вказівними поплавками.

         У тих випадках, коли необхідно мати сильно осушене повітря, крім кінцевих холодильників компреси обладнують спеціальними осушувальними установками. Осушувальні установки працюють за методом виморожування вологи за допомогою аміачних холодильних установок. Такі установки розташовують в ізольованих від компресора приміщеннях.

         До обладнання компресорної станції входить повітрозбірник або ресівер, призначення якого полягає у поглинанні поштовхів повітря, що надходить з компресора, тобто для вирівнювання пульсації тиску в трубопроводі.

         У ресивері відбувається також охолодження повітря і відокремлення вологи і масла. При неправильній експлуатації ресівер може вибухнути. Тому його встановлюють на фундамент поза будівлею компресорної установки, у тих місцях, де немає скупчення або руху людей. Краще ресивер встановити на північній стороні будівлі, щоб уникнути нагрівання його сонячним промінням.

         Для кращого звільнення ресивера від води і масла повітря подають знизу, а відводять в розподільчу мережу зверху.

         Воду і масло з ресивера видаляють не менше 2-3 разів за зміну. Чистять ресівер через лаз або люк один раз у 6 місяців.

         Масло і вода, що виділяються з ресивера, мають відводитися у спеціально обладнані пристрої (збірники), щоб уникнути забруднення виробничих приміщень, стін будівлі і оточуючої території.

         На ресівері встановлюють манометр, на циферблаті якого є червона риска, що відповідає найбільшому допустимому тиску, і запобіжний клапан, який відрегульований на тиск, що на 10 % перевищує робочий.

         Перед пуском в експлуатацію ресівер випробовують під гідравлічним тиском, що має бути в 1,5 раза більшим від робочого.

         Після монтажу компресорної установки повітропровід випробовують гідравлічним тиском, що в 2,5 раза перевищує робочий. Результати гідравлічних випробувань і оглядів заносять у спеціальну книгу, зареєстровану в органах Держнаглядохоронпраці.

         Пересувні повітряно-компресорні станції тиском до 10 ат і продуктивністю до 15 м3 /хв експлуатуються з дотриманням основних положень з безпечної експлуатації стаціонарних повітряних компресорів.

         Ці станції в органах Держнаглядохоронпраці не реєструються, і відповідальність за безпечні умови праці на них несе відповідальна згідно з наказом особа.

         У повітропровідну мережу стиснене повітря з компресорної установки має надходити по можливості сухим, тому що повітропроводи і ресівер під впливом вологи кородують, що різко знижує продуктивність компресора і викликає швидкий знос обладнання.

         При транспортуванні стисненого повітря трубопроводами може виникати гідравлічний удар, а в зимовий час волога, що випадає з повітря, може замерзати на внутрішніх поверхнях труб і призводити до їх розривання. Для відводу конденсату на повітропроводах у зручних для продувки місцях встановлюють масловологовідокрсмлювачі з дренажним пристроєм.

         При експлуатації компресорних установок найбільшу небезпеку викликає вибух в циліндрах, повітрозбірниках або повітропроводах. Вибух може статися внаслідок різних причин, основними з яких є:

•             збільшення тиску повітря вище допустимого;

•              перегрівання стінок циліндра компресора внаслідок значного підвищення температури стисненого повітря;

•             неправильна робота системи змащування і низька якість мастила;

•             неправильний монтаж, обслуговування і утримання установки;

•             забір запиленого повітря;

•             накопичення нагару, відкладання окислів заліза в холодних частинах системи;

•             самоспалахування газо-повітряної суміші;

•             виникнення зарядів статичного струму на корпусі при інтенсивному витрачанні стисненого повітря;

•             несправність контрольного манометра, запобіжних клапанів та інших приладів безпеки.

         Однією з основних причин вибухів компресора є підвищення розрахункового тиску і температури, що призводить до зміни структури металу і порушення його механічної міцності, а відтак і до вибуху.

         При адіабатичному стисненні повітря в компресорі збільшується температура стисненого повітря, яку можна визначити за формулою:

,

         де T1 ,T2 — температура повітря до і після стиснення, °С;

         Р12 — тиск повітря до і після стиснення, Па;

         m — показник адіабати (m = 1,2-1,4)

         Цей процес протікає при перемінних величинах об'єму, тиску, температури і теплообміну.

         Контроль і регулювання величини тиску стисненого повітря в компресорі здійснюється запобіжними клапанами, які встановлюються на всіх ступенях стиснення автоматичним регулятором тиску, що при збільшенні допустимого тиску переводить компресор на холостий хід.

         Запобіжні клапани автоматично знижують тиск до нормального, випускаючи надлишок повітря в атмосферу. Кількість і пропускну спроможність запобіжних клапанів при робочому тиску від 3 до 60 ат приймають виходячи з того, щоб тиск повітря не перевищував робочий понад 15 %. Вони перевіряються під тиском щомісяця. Один раз в шість місяців опробовуються всі манометри контрольним манометром, а їх перевірка і опломбування — не менше одного разу на рік.

         При адіабатичному процесі стиснення без охолодження температура повітря, підрахована за формулою 3.3, при тиску 1 кг/см2 становить 86 °С, при 5 ат — 221, при 10 ат — 290, а при 50 ат — 563 °С, тобто температура стисненого повітря збільшується зі збільшенням тиску.

         Отож при збільшенні тиску метал, з якого виготовлено компресор, нагрівається до вказаних вище температур, внаслідок чого початкова механічна міцність його знижується. При подальшому підвищенні тиску метал руйнується, внаслідок чого настає неминучий вибух компресора.

         При тиску 5 кг/см2 температура металу досягає, як вказано вище, 221 °С. При такій температурі компресорне мастило починає випаровуватись і окислюватись з утворенням нагару і вибухонебезпечної суміші, що може призвести до вибуху.

         Крім цього, всмоктуване в компресор повітря навіть при незначному забрудненні також утворює вибухонебезпечну суміш.

         Для запобігання вибуху від вказаних причин в компресорних станціях передбачають повітряне або водяне охолодження, про яке писалося вище, та використовують спеціальне компресорне мастило з температурою спалаху не нижче 216 — 240 °С і температурою самоспалахнення понад 400 °С. Температура спалаху компресорного мастила має бути вищою за температуру стисненого повітря. Це обумовлюється тим, що при підвищенні тиску температура спалаху і самоспалахнення компресорного масла знижується. Тому повітря, яке виходить з компресора, має охолоджуватися до температури, яка на 55-75 °С нижча за температуру спалаху компресорного масла.

         Отже однією з причин аварій на компресорних установках є загоряння і вибух мастильних парів.

         Компресорне масло при високій температурі частково випаровується, а при великому надлишку розпилюється у стисненому повітрі.

         Концентрація парів компресорного мастила в повітрі від 6 до 11 % стає вибухонебезпечною, а при температурі 200 °С така суміш може вибухнути. З іншого боку, коли температура стисненого повітря підвищується, компресорне масло починає розкладатися і на установці відкладаються тверді продукти розпаду. Вони викликають місцеве перегрівання, що при русі повітря може стати причиною аварії і вибуху компресорної установки. Щоб в компресор не потрапило забруднене мастило, його заливають через фільтри, які один раз на 2 місяці підлягають очищенню.

         Кожна партія компресорного мастила повинна мати паспорт - сертифікат з наданими в ньому даними про фізико-хімічні властивості мастила. Кожен компресор має паспорт, в якому вказується строго регламентована витрата мастила.

         Перевезення і зберігання мастила здійснюється в спеціальних металевих закритих ємностях, на яких вказується «Чисте компресорне мастило».

         Використання нечистого або низькосортного мастила призводить до відкладання на стінках компресора нагару у вигляді смоли, сажі і коксу. Таке відкладання збільшує тертя, призводить до заклинювання поршнів і поломки поршневої групи компресора. У компресорному мастилі не допускається будь-яка наявність бензину або гасу тому, що пари їх у суміші з повітрям утворюють високонебезпечні суміші. Компресори періодично очищують від твердих продуктів розкладання компресорних мастил.

         Причиною вибуху і руйнування компресорної установки може стати несправність фільтра на всмоктувальному патрубку, внаслідок чого у циліндр може потрапити пил, який утворює вибухонебезпечну пило-повітряну суміш. До подавання повітря в порожнину циліндрів його необхідно очистити від пилу, бризок мастила, водяної пари, окалини та інших домішок. А коли ні, то в компресорі від тертя утворюються заряди статичного струму, причому довжина електричної іскри може досягати 20 мм.

         Захист від дії статичного струму забезпечується заземленням корпусу компресора і повітропроводів. Повітропроводи приймають такого діаметру, щоб при тиску 400-800 кПа швидкість руху повітря не перевищувала 15-20 м/с.

         Замірювання опору заземлюючих пристроїв виконується не менше одного разу на рік. Результати замірювань оформляються протоколом, а висновок заноситься до паспорту заземлюючого пристрою.

         Відповідно до Правил та інших нормативних документів, що стосуються техніки безпеки, адміністрація підприємства має розробити інструкцію з безпечного обслуговування установки і вивісити її на робочому місці.

         Усім робітникам, що обслуговують компресорні установки, під розписку видається інструкція з безпечних методів роботи.

         До обслуговування компресорних установок допускаються особи не молодші 18 років, придатні до цієї роботи за станом здоров'я, які навчені за відповідною програмою і мають посвідчення на право експлуатації компресорних установок.

Знання обслуговуючого персоналу з питань технічної і пожежної безпеки обов'язкові при роботі на компресорній установці і мають перевірятися не менше одного разу на рік.

         Перед пуском кожного компресора машиніст зобов'язаний оглянути установку, впевнитися в її справності, перевірити систему змащування і охолодження і здійснити пуск відповідно до інструкції.

         При експлуатації компресорних установок ведуть щозмінний запис про витрату змащувального мастила. Витрату мастил для змащування циліндрів і сальників необхідно контролювати кожну зміну. Витрата мастил не повинна перевищувати вказану в заводській інструкції.

         Запобіжні клапани компресорної установки, що працює під тиском до 12 кгс/см2, щодобово перевіряються примусовим відкриттям під тиском. Термін перевірки встановлюється технічним регламентом, але не менше одного разу в 6 місяців. Після закриття клапан має зберігати повну герметичність. Під час перерви в роботі, а також при виявленні будь-яких несправностей в компресорній установці, її необхідно зупинити.

         Компресор негайно зупиняють у таких випадках:

•             якщо манометри на будь-якому ступені компресора показують тиск, вищий від допустимого;

•             якщо манометр системи змащування механізма руху показує тиск, нижчий від допустимого (нижня межа);

•             при раптовому припиненні подачі води для охолодження;

•             якщо відчутні стуки, удари в компресорі або двигуні або виявлені інші несправності, що можуть призвести до аварії;

•             при температурі стисненого повітря вище гранично допустимої норми, встановленої паспортом і Правилами;

•             при пожежі, наявності запахів горіння або диму з компресора або електродвигуна;

•             при помітному збільшенні рівня вібрації компресора або електродвигуна.

         При виявленні несправності навіть в одному з приладів компресорна установка не може бути допущена до роботи. Усувати несправності контрольно-вимірювальної апаратури дозволяється тільки в присутності особи, яка відповідає за безпечну експлуатацію компресорних установок.

         Кожний запобіжний клапан компресорної установки повинен бути відрегульований і опломбований, мати пристрій для примусового відкривання під час роботи; натяжні гайки пружинних запобіжних клапанів також повинні бути запломбовані. Вантаж важільних запобіжних клапанів після регулювання закріплюють, закривають металевими кожухами і опломбовують. Після регулювання запобіжних клапанів необхідно скласти акт.

         Перед пуском компресора в роботу необхідно встановити про- дувочні крани холодильника і повітрозбірника, а також розподільчий вентиль в положення «Відкрито». Включивши двигун, перевірити роботу компресора на холостому ходу, закрити спочатку розподільчий вентиль, а потім продувні крани. Після цього за допомогою розподільчого вентиля або продувних кранів відрегулювати робочий тиск повітря в повітрозбірнику (ресивері).

         Після аварійної зупинки компресора пуск його в роботу дозволяється особою, яка за наказом несе повну відповідальність за безпечну експлуатацію.

         Обслуговуючий персонал під час експлуатації компресорної установки має контролювати:

а)   тиск і температуру повітря після кожного ступеня стиснення та після холодильників;

б)   безперервність надходження в компресори і холодильники охолодженої води;

в)   тиск, температуру і рівень масла в системі змащування.

         У журналі роботи має записуватись час пуску і зупинки компресора, причина зупинки, проведені періодичні перевірки запобіжних клапанів і манометрів, спуск конденсата і масла і т. ін. Журнал роботи перевіряється і підписується щодобово особою, яка відповідає за безпечну експлуатацію компресорної установки. Крім цього на кожну компресорну установку, що знаходиться в роботі, має бути заведена технічна документація у відповідності до Правил.

4. Безпека при експлуатації трубопроводів

         Трубопроводи з'єднують між собою різноманітні технологічні апарати і машини. Особливо багато технологічних трубопроводів використовують у хімічній, нафтовій, нафтохімічній, газовій та інших суміжних галузях промисловості. У різних галузях промисловості широко експлуатуються трубопроводи пари і гарячої води.

Трубопроводи пари і гарячої води бувають діаметром від декількох сантиметрів до декількох метрів, маса їх також буває різноманітною.

         Із всіх трубопроводів самими небезпечними є паропроводи, що відводять від котлів пар та трубопроводи, по яким під тиском подається вода. Аварії паропроводів і трубопроводів спричинюються низькою якістю метала, незадовільним виконанням монтажних робіт, зварних з'єднань, фланцевих кріплень та несправною арматурою.

Небезпеку чинять також гідравлічні удари, які відбуваються внаслідок конденсації насиченої пари і скупчення води в паропроводі при прогріванні його перед початком роботи.

         Для запобігання гідравлічним ударам в паропроводах влаштовують дренажні пристрої, які являють собою відводні лінії з вентелями і відкритими лійками.

         Безпечна експлуатація трубопроводів залежить від середовища, в якому вони працюють, від величини тиску і температури нагріву.

         Для захисту обслуговуючого персоналу від опіків, а також для зменшення тепловтрат трубопроводи підлягають ізоляції. Трубопроводи з гарячими теплоносіями при нагріванні їх до 250 °С азбесткизильгуром; від 250 до 450 °С сумішшю азбесту (15-20 %) і магнезії (85-80 %).

         Складність монтажу та експлуатації трубопроводів полягає в тому, що вони мають різноманітну конфігурацію, велику кількість рознімних і нерознімних з'єднань трубної арматури, багато різних фланців, трійників, переходів та заглушок.

Конструкція і геометричні розміри труб, патрубків, що зварюються на прямих ділянках трубопроводів, повинна відповідати вимогам галузевих стандартів, нормативів технічних умов.

         Проект трубопроводів має передбачати можливість виконання всіх видів контролю, якого вимагають Правила улаштування і безпечної експлуатації трубопроводів пари і гарячої води.

         Вказані Правила визначають вимоги до улаштування, виготовлення, монтажу, експлуатації і Огляд трубопроводів, що транспортують водяний пар з робочим тиском понад 0,7 кгс/см2 або гарячу воду з температурою понад 115 °С.

         Усі трубопроводи, на які розповсюджуються ці Правила, поділяються на чотири категорії (табл. 3.3).

         При визначенні категорії трубопровода робочими параметрами середовища, що транспортується, потрібно вважати:

а)   для паропроводів від котлів — тиск і температуру пари за їх номінальним значенням на виході з котла;

б)   для подаючих і зворотних трубопроводів водяних теплових мереж — найбільший тиск води на трасі і максимальну температуру води в подаючому трубопроводі.

         Категорія трубопроводів визначається за робочими параметрами середовища, які відносяться до всього трубопроводу, незалежно від його довжини.

         Якість і властивість матеріалів трубопроводів має відповідати вимогам стандартів і технічних умов, які завірені сертифікатами заводів-постачальників.

Таблиця 2. Категорія трубопроводів

Категорія трубопроводу

Найменування середовища

Робочі параметри середовища

Температура, °С

Тиск (надлишковий), кгс/смі

Іа

Перегріта пара

Понад 580

Не обмежено

Іб

Перегріта пара

Від 540 до 580

Не обмежено

Ів

Перегріта пара

Від 450 до 340

Не обмежено

Іг

Перегріта пара

До 450

понад 39

Ід

Гаряча вода, насичена пара

понад 115

понад 80

Перегріта пара

від 350 до 450

до 39 включно

Перегріта пара

до 350 включно

від 22 до 39

Гаряча вода, насичена пара

понад 115

від 39 до 80 включно

За

Перегріта пара

 від 250 до 350  включно

до 22 включно

Перегріта пара

 до 250 включно

від 16 до 22

Зв

Гаряча вода

  понад 115

від 1 б до 39

Перегріта й насичена пара

від 115 до 250 включно

від 0,7 до 16 включно

Гаряча вода

  понад 115

до 16 включно

 

         За вибір раціональної схеми трубопровода і його конструкцій, правильність розрахунків на міцність, вибір способу прокладки і системи дренажу відповідає організація, що розробляла проект трубопровода.

         З'єднання елементів трубопроводів здійснюється шляхом зварювання. Використання фланцьового з'єднання допускається тільки для приєднання трубопроводів до арматури і обладнання, що має фланці.

         Привід арматури трубопровода має відкриватися рухом маховика проти годинникової стрілки, а закриватися — за годинниковою стрілкою. Крім цього передбачається можливість закриття вентилів і засувок на ланцюги і замки. На шкалі покажчика відкривання арматури крайні положення помічають написами, що не стираються.

         Трубопроводи, що працюють під тиском нижче тиску живлячого джерела, повинні мати пристрій з манометром і запобіжним клапаном, які встановлюються з боку меншого тиску.

         Усі елементи трубопроводів з температурою зовнішньої поверхні стінки понад 45 °С, які доступні для обслуговуючого персоналу, покриваються тепловою ізоляцією, температура якої не має перевищувати 45 °С.

         У стикових зварних з'єднаннях елементів трубопроводу з різною товщиною стінок має бути забезпечений плавний перехід від більшого перерізу до меншого. Кут нахилу поверхонь не повинен перевищувати 15 °С.

         Для поперечних стикових зварних з'єднань відстань між осями сусідніх зварних швів на прямій ділянці трубопроводу має становити не менше трикратної товщини стінки труб чи елементів, але не менше 100 мм, а для трубопроводів 4-ї категорії — не менше 50 мм.

         При виготовленні трубопроводів зварювання елементів, призначених для роботи під тиском, здійснюють за температури навколишнього середовища не нижче 0 °С. Підчас монтажу допускається зварювання трубопроводів за від'ємних температур до -20 °С.

         Монтаж трубопроводів, як правило, здійснюється окремими вузлами. Вузлом вважається частина лінії трубопровода, що виготовлена окремо і доставлена на місце монтажу. Вузли бувають плоскі та просторові. Перед монтажем декілька вузлів можна збільшувати у блоки. Перед збіркою в блоки всі елементи і деталі трубопроводів ретельно очищають, а ті, що стикаються з атмосферою закривають заглушками.

         Трубопроводи збираються за монтажними кресленнями і аксонометричними схемами.

         Перед початком монтажу виконують наступні роботи: приймають вузли для монтажу, обладнання під монтаж трубопроводів; перевіряють чи відповідає кресленням розташування, тип і розміри з'єднувальних штуцерів на обладнанні; комплектують лінії трубопроводів вузлами, елементам і деталями, арматурою і допоміжними матеріалами; влаштовують площадки для зборки.

         При монтажі трубопроводів великого діаметру на них попередньо встановлюють всю арматуру і площадки для обслуговування.

         Арматура розташовується в місцях, зручних для обслуговування і ремонту; при необхідності встановлюють драбини і площадки. Чавунна арматура має бути захищеною від згинаючих напруг. Засувки і вентилі, які вимагають для відкривання великих зусиль, мають забезпечуватися механічним або електричним приводом.

         Трубопроводи, а також несучі металеві конструкції надійно захищають від корозії.

         Прокладка трубопроводів буває підземною, надземною і безканальною.

         Підземна прокладка трубопроводів 1-ї категорії сумісно з продуктопроводами забороняється. При підземній прокладці трубопроводів 2, 3 і 4-ї категорій допускається прокладка інших трубопроводів (нафтопроводів, повітропроводів та ін.) за винятком трубопроводів з хімічно агресивними отруйними і легкозаймистими летючими речовинами.

         При надземному прокладанні трубопроводів на естакадах або окремо стоячих опорах дозволяється сумісне прокладання трубопроводів усіх категорій різного призначення, за винятком прокладання в галереях естакадного типа, а також випадків, коли це йде всупереч вимогам інших правил безпеки.

         При повітряному прокладанні трубопроводів через вулиці і дороги висота розташування трубопроводів від рівня дороги до поверхні ізоляції має бути не менше 4500 мм. При прокладанні через залізничні колії відстань від головки рельса до поверхні ізоляції має бути не менше 6400 мм, а не електрифікованих дорогах — не менше 7000 мм.

         При прокладанні трубопроводів у прохідних тунелях (колекторах) висота камер обслуговування має становити не менше 2 м, а ширина проходу між ізольованими трубопроводами — не менше 0,6 м. У місцях розташування запірної арматури (обладнання) ширина тунелю має бути достатньою для зручного їх обслуговування. При прокладанні декількох трубопроводів їх взаємне розташування має забезпечувати зручне проведення ремонтних робіт або заміну окремих елементів трубопроводу.

         Камери для обслуговування підземних трубопроводів 1, 2 і 3-ї категорій повинні мати не менше 2 люків з драбинами або скобами. У камерах трубопроводів 4-ї категорії дозволяється влаштування одного люка. Відстань між люками має бути не більше 300 м, а при прокладанні в тунелях і продуктопроводах — не більше 50 м.

Горизонтальні ділянки паропроводів прокладають так, щоб вони мали нахил не менше 0,002 з улаштуванням дренажу.

         Усі роботи з монтажу трубопроводів і їх елементів здійснюються за технологією спеціалізованої монтажної організації до початку відповідних робіт. Технологія і якість робіт мають забезпечувати високу експлуатаційну надійність трубопроводів. Відповідальність за якість монтажу трубопроводу і його відповідність Правилам несе монтажна організація.

         З метою перевірки міцності і щільності трубопроводів та їх елементів, а також всіх зварних та інших з'єднань здійснюється гідравлічне випробування.

         Гідравлічному випробуванню підлягають:

а)   всі елементи і деталі трубопроводів;

б)   блоки трубопроводів;

в)   трубопроводи всіх категорій із всіма їх елементами і арматурою

після закінчення монтажу.

         Гідравлічне випробування блоків елементів і деталей трубопроводів не є обов'язковим, якщо вони при виготовленні були перевірені методом дефектоскопії (ультразвуком або просвічуванням) по всій довжині.

         Гідравлічне випробування окремих і збірних елементів сумісно з трубопроводом допускається тоді, коли вони при виготовленні не випробувалися. Трубопроводи, їх блоки і окремі елементи підлягають гідравлічному випробуванню пробним тиском, який перевищує робочий тиск на 1,25.

         Арматура і фасонні деталі трубопроводів підлягають гідравлічному випробуванню пробним тиском відповідно до ГОСТу. Гідравлічне випробування трубопроводів проводять при позитивних температурах оточуючого середовища. У виняткових випадках таке випробування може бути допущене при від'ємних температурах повітря, якщо будуть вжиті заходи, що виключають можливість замерзання рідини.

         Для гідравлічного випробування використовується вода з температурою не нижче + 5 °С. Вимірювання тиску здійснюється двома перевіреними манометрами, один з яких має бути контрольним. Тиск при гідравлічному випробуванні має підніматися і опускатися поступово. Час витримки трубопровода і його елементів під пробним тиском має бути не менше 5 хв. Після зниження пробного тиску до робочого здійснюють ретельний огляд трубопровода по всій його довжині.

         Трубопровід і його елементи вважаються такими, що витримали гідравлічне випробування, якщо не виявлено:

а)   ознак розриву;

б)   течії сльозин і потіння у зварних з'єднаннях і в основному металі;

в)   видимих залишкових деформацій.

         При гідравлічному випробуванні паропроводів, що працюють з тиском 100 кгс/см2 і вище, температура їх стінок має бути не меншою за +10 °С.

         Дефекти, що виявлені в процесі монтажа і гідравлічного випробування, повинні бути усунені, після чого здійснюють контроль відремонтованих ділянок.

         Методи усунення дефектів і порядок контролю відремонтованих ділянок встановлюються технічними умовами на виготовлення, спеціальними інструкціями завода-постачальника або монтажної організації.

         Власником трубопровода вважається підприємство, на балансі якого знаходиться трубопровід.

         На всі трубопроводи, експлуатація яких здійснюється відповідно до Правил, складаються паспорти установленої форми.

         Трубопроводи 1 -ї категорії з умовним проходом понад 70 мм, а також трубопроводи 2 і 3-ї категорій умовним проходом понад 100 мм мають бути до пуска в роботу зареєстровані в місцевих органах Держгірпромнагляду. Інші трубопроводи, на які розповсюджуються Правила, підлягають реєстрації на підприємстві, що є власником трубопровода.

         Реєстрація в місцевих органах Держгірпромнагляду здійснюється на підставі письмової заяви власника з поданням наступних документів:

•             паспорта на трубопровід встановленого зразка;

•             схеми трубопровода з визначенням даних про діаметр і товщину труб, розташування арматури та інших пристроїв;

•             посвідчення про якість виготовлення і монтажу трубопровода;

•             акта прийомки в експлуатацію трубопровода власником від монтажної організації.

         Органи нагляду при відповідності документації ставлять в паспорт трубопровода штамп про реєстрацію і повертають її власнику трубопровода.

         При відмові у реєстрації трубопровода власнику у письмовій формі повідомляють причини відмови з посиланням на відповідну статтю Правил.

         Після реєстрації трубопроводів дозвіл на їх експлуатацію видають органи Держгірпромнагляду, а на ті трубопроводи, що не реєструються в органах нагляду дозвіл видає особа, відповідальна за їх справний стан і безпечну експлуатацію на підставі перевірки документації і результатів проведеного нею огляду.

         Дозвіл на експлуатацію зареєстрованих трубопроводів записується в паспорт інспектором Держгірпромнагляду, а в ті, що не реєструються, запис в паспорті робить відповідальна особа.

         У процесі експлуатації трубопроводи, на які розповсюджуються Правила, підлягають технічному опосвідченню, зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню.

         Зареєстровані в органах нагляду трубопроводи підлягають технічному опосвідченню в такі строки:

а)   зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню — перед пуском змонтованого трубопровода в експлуатацію;

б)   зовнішньому огляду — не рідше одного разу на 3 роки;

в)   зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню — після ремонту з   використанням зварювання, або перед пуском трубопровода, який знаходився в стані консервації понад 2 роки. Зовнішній огляд трубопроводів, прокладених відкритим способом або в проходних каналах, може проводитись без зняття ізоляції. Зовнішній огляд трубопроводів, прокладених під землею, проводиться після відкопування окремих ділянок та знімання ізоляції через кожні 2 км довжини трубопровода.

         Результати технічного огляду і висновок про можливість експлуатації трубопровода записуються в паспорт з визначенням терміну наступного огляду.

         Якщо в процесі огляду трубопровода буде встановлено, що він знаходиться в аварійому стані або має серйозні дефекти, що викликають сумнів у його міцності, то подальша його експлуатація забороняється, а в паспорті робиться відповідний мотивований запис.

         Адміністрація підприємства несе відповідальність за справний стан і безпечну експлуатацію трубопроводів. Власник трубопровода має забезпечувати належну організацію обслуговування, ремонту і нагляду в повній відповідності з вимогами Правил.

         З числа ІТР наказом призначається особа, що відповідає за справний стан і безпечну експлуатацію трубопровода. Призначена особа підлягає періодичній перевірці знань щодо експлуатації трубопровода не рідше одного разу в три роки.

         До обслуговування трубопроводів допускаються особи не молодші 18 років, що навчені за відповідною програмою і мають посвідчення. Повторна перевірка знань персоналу, який обслуговує трубопровід, проводиться не рідше одного разу на 12 місяців.

         Ремонтні роботи в каналах і камерах трубопроводів виконуються тільки за наявністю наряду-допуску.

         Для запобігання аваріям паропроводів, що працюють при температурах, які викликають текучість металу, власник зобов'язаний встановити систематичний нагляд за ростом залишкових деформацій. Це стосується паропроводів з вуглецевої і молібденової сталі, що працюють при температурі 450 °С і вище, із хроммолібденової сталі — при температурі 500 °С і вище і із високолегованої термостійкої сталі — при температурі пари 540 °С і вище.

         Трубопроводи пари і гарячої води повинні фарбуватися по всій довжині відповідно до вказівок, наведених у табл. 3.

Таблиця 3. Забарвлення трубопроводів і написи на них

Найменування теплоносія

Умовні позначки

Забарвлення

Основний

Кільця

Перегріта пара до 39 кгс/смі

П.п. 3. т.

червоний

-

Перегріта пара від 39 до 140 кгс/смі

П.п. в.д.

червоний

чорний

Перегріта пара понад 140 кгс/смі

П.п.З. в.д.

обшивка листовим металом

червоний

Пара проміжного перегріву

П. пр

червоний

голубий

Насичена пара

П.п.

червоний

жовтий

 

Найменування теплоносія

Умовні позначки

Забарвлення

Основний

Кільця

Відбірна пара

П.в.

червоний

зелений

Конденсат

В.к.

зелений

без кілець

Хімічно очищена вода

В.к.

зелений

білий

Дренаж і продувна

В.д.

зелений

червоний

Технічна вода

В.т.

чорний

-

Пожежний водопровід

В.пож.

оранжевий

Теплофікаційна водяна мережа:

 

 

 

- пряма

П.м.

зелений

жовтий

- зворотна

З.м.

зелений

коричневий

 

         Крім пофарбування на трубопроводи наносяться кольорові кільця, розміри яких наведені в табл. 4.

         На кожному трубопроводі після його реєстрації на спеціальних табличках наносять такі дані: реєстраційний номер, дозволений тиск, температура середовища і дата наступнихзовнішнього і внутрішнього оглядів.

Таблиця 4. Розмір кілець

Ширина кольорового кільця, мм

50

70

100

Зовнішній діаметр трубопровода або ізоляції, мм

До 150

150-300

Понад 300

 

5. Безпека при експлуатації балонів

         У багатьох галузях виробництва здійснюється газополум'яна обробка металів з використанням ацетилену, кисню та інших газів.

         Для зберігання, транспортування і споживання цих газів використовуються балони.

         Балони — це закриті металеві посудини різних ємностей, що працюють під тиском. Вони виготовляються з тих же матеріалів, що і конструкції котлів. Для газів, що знаходяться під тиском до 30 ат, використовуються зварні балони з п'ятикратним запасом міцності, а при тиску понад ЗО ат безшовні конструкції з трикратним запасом міцності.

         Стійкість балонів у вертикальному положенні досягається за допомогою стального башмака, впресованого у нижню частину конструкції у гарячому стані.

         Вибух балонів супроводжується потужною вибуховою хвилею від миттєвого розширення газу, яка розносить осколки на відстань радіусом понад 150 м. Особливо небезпечним є вибух балона з горючим газом, який супроводжується пожежею.

         Причиною вибухів балонів може бути: переповнення їх рідиною для зріджених газів, підвищення тиску в балонах, нагрівання або переохолодження, потрапляння в балон жирових речовин, накопичення в них металевих часток, тривале зберігання газу без використання, помилкове заповнення балона іншим газом, а також неправильна експлуатація.

         Для запобігання неправильному використанню балонів штуцера запірного вентиля мають неоднакову різьбу: для кисневих балонів і балонів з інертними газами — праву, для горючих газів — ліву.

         Крім того введено чітке маркування корпусів балонів для запобігання неправильному наповненню іншим газом. Корпуси балонів фарбуються різними кольорами, залежно від їх призначення. Зовнішня поверхня балона фарбується відповідно до даних, наведених у табл. 3.6.

         Написи на балонах наносять по периметру не менше 1/3 периметру, а смуги — по всьому периметру шириною 25 мм.

Таблиця 5. Пофарбування балонів

Найменування газу

Колір балона

Текст напису

Колір напису

Азот

Чорний

Азот

Жовтий

Ацетилен

Білий

Ацетилен

Червоний

Водень

Темно-зелений

Водень

Червоний

Повітря

Чорний

Стиснене повітря

Білий

Кисень

Голубий

Кисень

Чорний

Всі інші горючі гази

Червоний

Найменування газу

Білий

Всі інші негорючі гази

Чорний

Те ж

Жовтий

         На верхній сферичній частині кожного балона наносяться шляхом клейміння такі дані:

а)    товарний знак завода, номер і об'єм балона, л;

б)    фактична маса порожнього балона;

в)    дата виготовлення і рік наступного Огляд

г)    робочий тиск р, кгс/см2; пробний гідравлічний тиск П, кгс/см2. Місце на балоні, де вибито паспортні дані, покривається безбарвним лаком і обводиться помітною фарбою у вигляді рамки.

         Особливу небезпеку для балонів становить їх падіння або удар в умовах низьких температур близько 30-40 °С, оскільки за таких умов дуже сильно знижується ударна в'язкість металу і настає явище холодоламкості.

         Граничний робочий тиск в балоні приймається для стиснених газів при температурі + 20 °С, а для зріджених газів + 50 °С. Якщо температура балонів буде збільшуватися, годі тиск всередині його може перевищувати допустиме значення, що призведе до неминучого вибуху. При збільшенні температури газу всього на 1 °С, тиск всередині балону збільшується на 0,5 ат. Враховуючи таке об'ємне розширення газів у балоні, не дозволяється їх переповнення.

         Практично нормований незаповнений об'єм має становити 10 % від об'єму балона.

         Зберігання балонів має виключати можливість їх нагрівання сонячними променями або іншими джерелами тепла. У приміщеннях балони з газом встановлюють на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення і не менше 5 м — від джерел тепла з відкритим полум'ям.

         За високих температур ударна в'язкість металу не знижується, однак удари балонів q тверді предмети при транспортуванні за таких умов також можуть призводити до вибуху.

         При швидкому відкриванні вентиля на горловині балона різко підвищується температура газу всередині вентиля внаслідок підвищення тиску. Для деяких газів таке підвищення температури у вентилі призводить до спалахування, тому що в балоні і вентилі завжди знаходиться іржа, окалина від зносу різьби вентиля. При пошкодженні різьби на вентилі або балоні може статися виривання вентиля з горловини тиском газу, а забруднення горловини кисневих балонів маслом або жиром може викликати займання їх в результаті активного окислення при виході кисню з балону.

         Пластмасові ущільнювачі вентиля в кисневому середовищі можуть спалахувати. До того ж деякі пластмаси електризуються, внаслідок чого виникає електростатичний іскровий розряд, який призводить до спалахування кисню. Електростатичний заряд може виникати також при швидкому витіканні кисню.

         Зберігання ацетиленових балонів дуже небезпечне тому, що вони чутливі до різноманітних імпульсів. Для запобігання самочинного вибуху ацетиленові балони заповнюють пористою масою, просоченою ацетоном. За якість пористої маси (деревне активоване вугілля) і за правильність заповнення балонів несе відповідальність завод, який наповнював балони пористою масою. У 1 л ацетону розчиняється 23 л ацетилену при тиску 1 кгс/см2, а з підвищенням тиску кількість розчиненого ацетилену пропорційно зростає.

         При наявності пористої маси вибухове розкладання ацетилену не розповсюджується по всьому балону, бо молекули ацетону роз'єднують молекули ацетилену. Балони заповнюють розчиненим ацетиленом на 90 %. При підвищенні температури до 50 °С допускається збільшення його об'єму без небезпечного зростання тиску в балоні. Якщо зрідженим газом буде заповнений весь об'єм балона, тоді з підвищенням температури може значно підвищуватись допустимий тиск.

         Тому з метою запобігання вибухів балони зі зрідженим газом завжди заповнюються не повністю.

         Перевірка якості і огляд балонів здійснюється відповідно до вимог ГОСТів на балони і технічних умов на їх виготовлення.

         Огляд балонів, крім ацетиленових, включає: огляд внутрішньої і зовнішньої поверхні, перевірку маси і об'єму, гідравлічне випробування.

         Огляд балонів здійснюють з метою виявлення на стінках корозії, тріщин, вм'ятин та інших пошкоджень для визначення придатності їх до подальшої експлуатації.

         Перед оглядом балони очищують і промивають водою, в деяких випадках розчинником або засобами дегазації.

         Балони, на яких при огляді зовнішньої і внутрішньої поверхні виявлено тріщини, вм'ятини, раковини, надриви, вищерблення, знос різьби горловини, а також на яких відсутні деякі паспортні дані, повинні вибраковуватись.

         Об'єм балона визначають за різницею між масою балона, наповненого водою, і масою порожнього балона.

         При втраті в масі 10-15 % або при збільшенні об'єму в межах 2-2,5 % балони переводяться на тиск, зменшений проти встановленого не менше ніж на 50 %. При втраті в масі понад 20 % або збільшенні об'єму понад 3 % балони бракують.

         Усі балони, крім ацетиленових, при періодичних Оглядах підлягають гідравлічному випробуванню пробним тиском, що в 1,5 раз перевищує робочий тиск.

         Балони для ацетилену випробовуються стисненим азотом під тиском 35 кгс/см2 без видалення пористої маси. Стан пористої маси в балонах перевіряється на заводах не рідше ніж через 24 місяці.

         Терміни випробувань балонів залежать від ступеня небезпечності газів. За ступенем небезпеки і токсичності всі гази поділяють на такі групи:

а)   горючі і вибухонебезпечні;

б)   інертні і негорючі;

в)   такі, що підтримують горіння;

г)   отруйні.

         Періодичність огляду балонів для хлору, фосгену, сірководню, сірчаного газу становить 2 роки, для інертних газів — 5 років.

         Результати огляду балонів заносять в журнал випробувань за підписом особи, яка здійснювала огляд. При задовільних результатах балони продовжують експлуатувати.

         Відповідно до Правил, забороняється наповнювати газом балони, у яких:

а)   закінчився термін періодичного огляду;

б)   несправні вентилі або відсутні встановлені клейма;

в)   пошкоджений корпус (тріщини, корозія, зміна форми);

г)   забарвлення і написи не відповідають Правилам.

         Балони з газом повинні зберігатися на складах окремо відповідно до груп небезпеки. Балони з отруйними газами необхідно зберігати в спеціальних закритих приміщеннях, влаштування яких регламентується відповідними нормами і положеннями. Балони з іншими газами можуть зберігатися як в спеціальних приміщеннях, так і на відкритому повітрі, захищені при цьому від атмосферних опадів і сонячних променів. Заборонено зберігати в одному приміщенні балони з киснем і балони з горючим газом.

Балони з газами зберігають у вертикальному положенні, закріплюючи їх біля стіни хомутами.

         Перевезення наповнених газом балонів здійснюють в горизонтальному положенні обов'язково з прокладками між балонами. Для прокладання використовують дерев'яні бруски з вирізаними для балонів гніздами, а також шнурові або гумові кільця товщиною не менше 25 мм (по два кільця на балон) або інші прокладки, що захищають балони від ударів один об другий. Усі балони при транспортуванні мають укладатися вентилями в один бік.

         Під час навантаження, розвантаження, транспортування і зберігання балонів вживаються заходи для запобігання падінню, пошкодженню і забрудненню балонів.

         Стандартні балони об'ємом 12 л транспортуються і зберігаються з навернутими ковпаками.

         Ковпаки мають отвори для запобігання утворенню під ними надлишкового тиску при витіканні газу з-під вентиля. Відсутність такого отвору викликала б відрив ковпака на останніх витках різьби при відкручуванні, що призводило б до травмування людей.

         Основним пристроєм, який забезпечує безпеку при користуванні балонами зі стисненими газами є редуктор. Редуктор знижує тиск стисненого газу до робочого. За принципом дії редуктори поділяються на редуктори прямої дії, коли газ, діючи на клапан редуктора, намагається відкрити його, і зворотної дії, коли газ, діючи на клапан, намагається закрити його. За кількістю камер редуктори бувають одно- і двокамерні. Двокамерні редуктори забезпечують більшу постійність робочого тиску, ніж однокамерні. їх використовують при великих витратах газу. Редуктор використовується тільки для того газу, для якого він призначений, і має пофарбування, яке позначає цей газ.

         Приєднання балонів з газом до споживачів цього газу здійснюється за допомогою шлангів, виготовлених з вулканізованої гуми з льняною прокладкою.

         У зимовий час, внаслідок потрапляння в кисневий редуктор парів води, він може не відкриватися. Відігрівають редуктор чистою, не замащеною маслом або жиром ганчіркою, змоченою гарячою водою. Забороняється відігрівати редуктори відкритим полум'ям.

         Посадові особи, інженерно-технічні робітники і працівники, зайняті проектуванням, виготовленням, монтажем, експлуатацією, ремонтом балонів, зобов'язані виконувати вимоги Правил безпеки при роботі з посудинами, що працюють під тиском.

         Посадові особи і працівники, винні в порушенні Правил, несуть відповідальність незалежно від того, чи привели ці порушення до аварії або нещасних випадків з людьми, в порядку, встановленому чинним законодавством.

6. Безпека при експлуатації кріогенної техніки

         Технічне використання низьких температур тривалий час обмежувалося незначною кількістю технологічних процесів. їх використовували переважно для виробництва кисню, азоту, гелію, вилучення водню і вуглецю з промислових газів та ін. Наприкінці XX ст. використання низьких температур значно розширилось — виробництво холоду необхідне для створення сильних магнітних полів, для охолодження електронних і радіотехнічних пристроїв, космічних польотів та ін. У зв'язку з цим область кріогенної техніки, яка використовує температури нижче 80 °К, значно розширилась.

         При використанні кріогенних систем виникає небезпека спалахування кріогенних речовин і вибуху кріогенного обладнання внаслідок спалахування або через використання газів при високому тиску.

         При дуже низьких температурах кріогенних систем речовини можуть знаходитися не тільки в газоподібному але і в рідкому (і в твердому) стані. Характер небезпеки в різних частинах цих систем може бути різним і змінюватися в часі залежно від складу суміші пальне — окислювач — розбавлювач. Причина такого явища полягає в тому, що суспензії рідин і твердих частин в рідинах або газах можуть бути цілком однорідними за складом в різних його частинах. Таким чином, вибухонебезпека систем пальне — окислювач залежить від фазової рівноваги, відносної щільності і відносної летючості компонентів різних фаз.

         Існує деяка критична концентрація горючого в рідкому кисні, аналогічна нижній концентраційній межі спалахування. Для добре розчинних речовин ця концентрація є межею спалахування в рідкій фазі, а для мало розчинних речовин небезпечною буде концентрація насиченого розчину.

         Отже, розчинність має важливе значення. Низька розчинність характеризує більшу небезпечність. Так, ацетилен в рідкому кисні розчиняється в мізерній кількості, і тому при випаровуванні рідкого кисню легко випадає з розчину і спричиняє вибух кріогенної системи.

         Отже, перевищення ступеню розчинності або нижньої межі спалахування горючого в рідкому кисні створює вибухонебезпечну ситуацію.

         Крім розчинності має значення летючість забруднень в рідкому кисні, від яких залежить зміна концентрацій хімічних домішок в ньому при роботі та зберіганні. Слаболетючі речовини повністю залишатимуться в рідкій фазі, а концентрація сильно летючих речовин може зменшуватись.

         Речовини, які легші за кисень, переважно спливають і накопичуються на поверхні рідини. Особливо небезпечні горючі забруднення, наприклад мастило.

         Розчинність кисню в рідкому водні надзвичайно мала. Небезпеку чинять тверді частки, які можуть виноситись потоком водню і осідати на холодних ділянках кріогенної техніки.

         Небезпеку чинить забруднення газів, що може призвести до горіння. Ініціювати горіння можуть непередбачені хімічні реакції з утворенням чутливих хімічних сумішей, робота клапанів та інших технічних пристроїв, що створюють теплоту тертя або енергію удару, ерозія поверхонь обладнання та ін.

         Бульбашки газу, що знаходяться в рідині, при адіабатичному стисненні призводять до дуже високих локальних температур. Гідравлічні ударні хвилі можуть викликати миттєве стиснення бульбашок до надзвичайно високих тисків і нагрівання газу до високих адіабатичних температур стиснення. Бульбашки і горюча система, яка з ними стикається, можуть виявитися нагрітими до температури вище точки спалахування цієї суміші.

         Стиснений газ під високим тиском рухається трубопроводами з великою швидкістю і може виносити з собою іржу, пісок та інші тверді частки. Кінетична енергія цих часток може перейти в теплоту тертя, викликати утворення зарядів статичного струму, ініціювати хімічні реакції, викликати ерозію металу трубопроводів.

         Потенційно небезпечними є стиснені до високого тиску гази внаслідок накопиченого в них великого запасу енергії стиснення. При високому ступеню стиснення гази нагріваються до високих температур.

         Специфічною особливістю кріогенних процесів є те, що багато кріогенних речовин не може існувати в рідкому стані при кімнатній температурі у відкритій апаратурі. При нагріванні закритих посудин з кріогенними рідинами до температури навколишнього середовища, в них виникає дуже високий тиск пари.

         Швидкий відбір стисненого газу створює значну реактивну тягу, під дією якої трубопровід може прийти в рух і зруйнуватися.

         Для безпечного протікання кріогенних процесів велике значення мають конструкційні матеріали, що працюють в умовах низьких температур і високих тисків. Особливо недопустиме використання крихких матеріалів. Крихкий злам виникає при наявності одночасно трьох умов: високого напруження, місцевої текучості матеріалу і робочої температури переходу до «нульової» в'язкості.

         При виборі конструкційних матеріалів враховують допустиме робоче напруження, межу міцності, межу текучості, ударну в'язкість, втомлювану міцність та ін.

         Важливим чинником при виборі конструкційних матеріалів має їх хімічна стійкість, або інертність. Просочений рідким киснем асфальт вибухає при ударі. Так само поводить себе просочена рідким киснем деревина.

         Кріогенні рідини і гази чинять шкідливу дію на організм людини, особливо на очі.

         При контакті з кріогенними речовинами (киплячим метаном, азотом, киснем та ін.) шкіра людини стає крихкою (ламкою),  відбувається руйнування шкіряного покрову, яке подібне до опіків під дією високої температури. Холодні гази можуть і не пошкодити тканини тіла, якщо їх турбулентність невелика, але сильно турбулентний холодний газ, що омиває тіло, відбирає тепло у більшій кількості, ніж організм може забезпечити охолоджену ділянку (приблизно 2,26 • 10-3 кал/см2  с).

         Кожен, хто працює з кріогенною технікою, повинен мати відповідний костюм, рукавиці і протигаз.

         У збагаченій киснем атмосфері одяг просочується киснем і легко спалахує. Особливо небезпечне спалахування одягу в кисневій атмосфері, тому що повітряний прошарок між тілом і одягом здатний сильно збагачуватися киснем, а жирові виділення людського організму збагачують одяг горючим матеріалом. Люди з рясним волосяним покровом обгоряють сильніше. У кисневій атмосфері порівняно з повітряною фронт полум'я рухається по одежі значно швидше, а кількість тепла, що утворюється при цьому, приблизно у 5 разів більша і температура горіння внаслідок відсутності розбавлення азотом значно вища.

         При проведенні кріогенних процесів і роботі з кріогенним обладнанням виникають також інші небезпеки і шкідливості, пов'язані з використанням механічного обладнання, токсичних газів і рідин, інертної атмосфери, зменшенням кисню в оточуючому середовищі та ін.

         Усі ці чинники мають враховуватися при розробці способів захисту.

До обслуговування кріогенної техніки допускають осіб, які пройшли спеціальне навчання, інструктаж з техніки безпеки, склали іспит і мають посвідчення на право обслуговування цих систем.

         Кріогенна техніка допускається до експлуатації тільки в тому випадку, якщо на ній встановлені справні і запломбовані манометри і мановакуумметри.

         Ці прилади перевіряються не рідше одного разу на рік, а також після кожного ремонту. Не рідше двох разів на рік перевіряють справність і регулювання запобіжних клапанів. Вони повинні бути відрегульовані на початок відкривання з нагнітального боку при тиску 1,8 МПа, а з всмоктувального — 1,25 МПа.

         Усі запірні вентилі на нагнітальних магістралях пломбуються у відкритому положенні. Знімати пломби має право тільки відповідальна особа, за винятком аварійних випадків, коли обслуговуючий персонал має право зірвати пломбу і закрити вентиль.

         Проходи біля машин і апаратів мають бути завжди вільними, а підлога — справною.

         Особливо небезпечним при експлуатації холодильних установок є витікання фреону.

         Витікання фреону виявляють галоїдною лампою. Якщо витікання фреону незначне, полум'я забарвлюється в зелений колір, а при значному — в синій чи блакитний.

         При виявленні витікання фреону слід негайно відчинити вікна і двері та включити вентилятор. Витікання аміаку визначають спеціальними паровими індикаторами.

         Відкривати фреонові апарати дозволяється тільки в захисних окулярах, а аміачні — в протигазах і гумових рукавицях, після того як тиск в системі знижено до атмосферного і залишається постійним не менше як 30 хв. Забороняється відкривати апарати, якщо температура стінок нижче -30°С.

         У приміщенні, де встановлена кріогенна техніка, забороняється користуватися відкритим вогнем і курити.

         Персонал має бути ознайомлений з правилами пожежної безпеки в повному обсязі, що охоплює як нормальний хід експлуатації, так і можливі аварійні ситуації.

         У процесі експлуатації потрібно постійно контролювати чистоту кріогенних речовин обладнання та якість горючого.

         У приміщеннях розраховують вентиляцію на аварійне забруднення повітря. Електричне обладнання має бути у вибухопожежозахищеному виконанні.

         Під час заповнення кріогенної системи стежать, щоб тиск з нагнітального боку не перевищував 0,9 МПа для фреону і 1,2 МПа для аміаку, а з всмоктувального — не більше як 0,4 і 0,6 МПа.

         Балони з холодоагентом зберігають у спеціально відведеному приміщенні, в якому не повинно бути джерел тепла.

         Трубопроводи холодильних установок фарбують у різні кольори(табл. 6).

Потенційна небезпека при використанні кріогенного обладнання пов'язана з конструкційними матеріалами. Трубопроводи повинні мати ділянки з нержавіючої сталі або кольорових металів, мінімальну кількість фланців, надійне кріплення, яке виконується шляхом паяння або зварювання.

         Необхідно уникати швидкої зміни тиску в апаратурі, щоб тертя при відкриванні і закриванні вентилів було мінімальним. Щоб при відкриванні вентилів перепад тиску в системі був мінімальним і не виникала ударна хвиля, великі вентилі на трубопроводах з високим тиском кисню спарюють паралельно з вентилями малого прохідного перерізу, які відкриваються раніше великих вентилів. Транспортування кріогенних речовин вимагає дотримання заходів безпеки.

Таблиця 6.Фарбування трубопроводів в залежності від їх типу

Трубопроводи

Колір для фреонових

Колір для аміачних

Всмоктувальні

Синій

Синій

Нагнітальні

Червоний

Червоний

Рідинні

Сріблястий

Жовтий

Розсольні

Зелений

Зелений

Водяні

Блакитний

Блакитний

 

 

 

 

Тема 14.3

,,Загальні вимоги безпеки.”

 

1. Заходи безпеки при організації вантажно-розвантажувальних робіт

Раціональна організація вантажно-розвантажувальних робіт і створення при цьому нормальних санітарно-гігієнічних умов праці є запорукою високої продуктивності праці і запобігання виробничому травматизму у цих видах виробничої діяльності.

Способи виконання цих видів робіт мають добиратися таким чином, щоб попередити або знизити дію на працівників небезпечних і шкідливих чинників шляхом механізації і автоматизації, застосування пристроїв, що відповідають вимогам безпеки, використання сигналізації, правильного розташування і складування вантажів, виконання вимог безпеки праці в охоронній зоні ліній електропередач, біля інженерних комунікацій та ін.

Навантажувальні і розвантажувальні роботи досі залишаються найбільш травмонебезпечними і трудомісткими процесами.

Недотримування вимог безпеки при виконанні цих видів робіт, неправильне укладання, ув'язка і штабелювання вантажів або неправильне використання вантажопідіймальних пристроїв і транспортних засобів можуть призвести до тяжких нещасних випадків та аварій.

Вантажопідіймальні і транспортні засоби часто стають джерелом травмування під час маневрування під навантаження внаслідок обмеженої видимості або незадовільних шляхів під'їзду.

         При вантажно-розвантажувальних роботах з використанням піднімально-транспортних машин і механізмів призначається відповідальна особа, яка перед початком робіт перевіряє справність механізмів, такелажного та іншого інвентарю.

До навантажувально-розвантажувальних робіт допускаються особи не молодші 18 років, які проінструктовані з техніки безпеки і мають дозвіл на виконання цих робіт.

У зоні роботи вантажопідіймальних і транспортних засобів забороняється знаходитись особам, які не мають прямого відношення до цих робіт.

При виконанні ручних операцій виробничі травми частіше всього виникають у працівників, які не мають достатнього досвіду і навичок. Часте піднімання і перенесення вантажів на велику відстань призводить до перевантажень організму, внаслідок чого можуть виникати фізіологічні зміни. Нещасні випадки частіше всього бувають при підніманні і перенесенні вантажу, вага якого перевищує допустиму чинним законодавством норму.

Вага вантажу, що переноситься вручну по горизонтальній площині на відстань не більше 60 м для чоловіків становить 50 кг. Дорослі жінки можуть переносити вантаж вагою не більше 20 кг, а при роботі вдвох з використанням носилок — не більше 50 кг.

Підлітки від 16 до 18 років допускаються до розвантажування і навантаження тільки відповідних вантажів (навалочних, легковагових, штучних та ін.).

Вимоги безпеки до обладнання майданчика.

Важливу роль для забезпечення безпеки навантажувально-розвантажувальних робіт відіграє підготовка території для їх виконання. Така територія включає в себе майданчики, на яких безпосередньо відбувається навантаження вантажів на транспортні засоби чи їх розвантаження і складування.

Майданчики поділяють на постійні (бази) і тимчасові (будівельні об'єкти та ін.). На постійних майданчиках робота виконується регулярно протягом тривалого часу, на тимчасових — невеликий проміжок часу або з деякими інтервалами. Постійні майданчики обладнуються необхідними засобами механізації з урахуванням часу їх експлуатації. Територія майданчика має бути спланованою так, щоб забезпечити нормальний фронт робіт для необхідної кількості транспортних засобів.

Рис. 1. Схеми розташування транспортних засобів


 

У межах фронту робіт можна використовувати бокову, торцеву і косокутну схеми розташування транспортних засобів під навантаження або розвантаження (рис. 1).

Бокове розташування транспортних засобів під навантаження або розвантаження особливо вигідне, коли використовуються автопричепи.

Торцеве розміщення транспортних засобів використовується для навантаження і розміщення вантажів на складах, які обладнані вантажними рампами, що дозволяє одночасно здійснювати роботу на декількох транспортних засобах.

Косокутне розташування транспортних засобів дозволяє виконувати роботу з заднього і бокового бортів транспортних засобів.

При установці транспортних засобів під навантаження або розвантаження інтервал між складом і заднім бортом кузова має бути не менше 0,5 м.

Під'їздні шляхи повинні мати тверде покриття і утримуватися в справному стані. Ширина під'їздних шляхів при двобічному русі транспортних засобів повинна бути не меншою 6,2 м, а при однобічному — не менше 3,5 м. Територію і під'їздні шляхи не дозволяється захаращувати сторонніми предметами, а в зимовий період її необхідно очищати від снігу та льоду і посипати піском.

Робітники, які виконують навантажувально-розвантажувальні роботи з залізничних вагонів чи працюють біля прирельсових колій, повинні знати значення сигналізації, яку встановлено на залізниці.

Для безпечного руху транспортних засобів на майданчиках встановлюють написи «В'їзд», «Виїзд», «Розворот» та ін.

Класифікація вантажів залежно від їх небезпечності.

Для забезпечення вимог техніки безпеки при навантаженні, розвантаженні і транспортуванні вантажів необхідно знати їх фізико-хімічні і механічні властивості, розміри, способи упаковки, ув'язки і їх транспортабельність.

За властивостями вантажі поділяють на такі основні класи: навалочні, штучні, наливні та спеціальні. За вагою вони поділяються на три категорії: І категорія — вантажі вагою одного місця до 80 кг, а також сипучі, штучні, що перевозяться навалом та ін., II — вантажі вагою одного місця від 80 кг до 500 кг; III — вантажі вагою одного місця понад 500 кг.

За ступенем небезпеки при навантаженні, розвантаженні і транспортуванні вантажі поділяються на сім груп:

1                — вантажі малонебезпечні;

2                 — вантажі горючі;

3                 — пилові і горючі вантажі;

4                 — балони зі стиснутим газом;

5                — обпікаючі рідини;

6                 — вантажі, небезпечні за своїми розмірами;

7                 — вантажі особливо небезпечні.

Кожен вантаж має своє маркування. Знання маркування дозволяє правильно вибирати способи складування, зберігання і переміщення вантажів, а також безпечні прийоми при виконанні вказаних операцій.

Вантажі маркують шляхом нанесення фарби, паперових бірок, випалюванням на бірках та ін. Маркування вантажів буває товарним, вантажним, транспортним і спеціальним. Спеціальне маркування наноситься на вантажі, перевезення і зберігання яких вимагає особливих зусиль та уваги, у вигляді умовних знаків.

Знаки маркування небезпечних вантажів мають знати робітники, зайняті на вантажно-розвантажуваьних роботах.

Загальні вимоги безпеки при перевезенні вантажів.

Безпека навантажування, розвантажування і транспортування вантажів залежить від того, наскільки правильно розміщені вантажі у кузові транспортних засобів. Вантажі вкладаються рівномірно по всій площі, щоб вони не виступали за борти, тому що при роз'їзді з зустрічним транспортом, особливо на вузьких дорогах, вони будуть чинити небезпеку.

Висота вантажу не повинна перевищувати допустиму висоту переїздів під мостами, шляхо- і трубопроводами і не може бути більшою за 3,8 м над поверхнею дороги.

При перевезенні вантажів з габаритами, на 0,5 м більшими за задній борт автомашини, обов'язково встановлюють червоні прапорці з кожної виступаючої сторони, а у нічний час вивішують охоронне освітлення. Вантажі мають бути укладені щільно, щоб при русі або різкому гальмуванні вони не пересувалися по кузову. На перевезення великогабаритних вантажів потрібно отримати дозвіл ДАІ.

Для перевезення вибухових, радіоактивних, легкозаймистих і отруйних речовин існують відповідні правила та інструкції.

Рідкі хімічні небезпечні вантажі перевозять у скляних суліях, в дерев'яних ящиках чи у корзинах, які надійно закріплюються в кузові. Гарячі рідини (бітум) перевозять тільки у металевій тарі чи у спеціальних цистернах.

Транспортування нафтопродуктів в автоцистернах, бензо- і паливозаправщиках являє собою певну небезпеку. Ці транспортні засоби повинні мати іскрогасники на вихлопних трубах, при наливі і зливі нафтопродуктів ємності заземлюють. Основна умова при транспортуванні нафтопродуктів — герметичність. Не дозволяється переповнювати ємності нафтопродуктами, оскільки при нагріванні вони розширюються, а це може призвести до деформації і розриву посудини.

Автоцистерни заповнюють паливом до рівня тарованого покажчика. Автоцистерни, які не мають такого покажчика, заповнюються на 95-98 %.

Якщо нафтопродукти перевозять бочками у кузові, їх укладають пробками догори, а між посудинами ставлять дерев'яні прокладки, щоб вони не бились одна об одну при транспортуванні.

На бортових транспортних засобах такі вантажі, як цемент, вапно та інші перевозять лише у щільних кузовах. Для захисту їх від розпилення кузов прикривають брезентом чи рогожею.

Ящики, бочки та інші вантажі укладають щільно, без проміжків, щоб при гальмуванні під час руху вони не пересувалися по кузову, оскільки це може порушити рівновагу транспортного засобу.

Перед пуском на лінію транспортних засобів необхідно перевірити надійність і справність рульового керування, гальм, правильність укладання і кріплення вантажу, відповідність його маси вантажопідйомності агрегату, провести інструктаж, пояснити порядок руху та особливості маршруту. Транспортні засоби повинні мати справну систему освітлення і звукову сигналізацію. Рух транспортних засобів на території підприємства регулюють знаками дорожнього руху. На під'їздних дорогах і у проїздах швидкість руху машин не повинна перевищувати 10 км/год., а в межах виробничих цехів — 2 км/год.

Якщо виникає необхідність переїзду через льодові переправи, призначається відповідальна особа, яка перевіряє переправу, вимірює найменшу товщину льоду по всій трасі для визначення допустимої маси транспортування, щоб забезпечити безаварійний переїзд.

Товщина льоду для колісного транспортного засобу при загальній масі 3,5 т має становити 0,24 м, якщо температура повітря не перевищує — 5° С, а при короткочасній відлизі — 0,31 м. Агрегати повинні рухатися на відстані не менш як 25-35 м один від одного.

Якщо біля берега лід ненадійний, зависає, має тріщини і розломи, між берегом і надійною частиною льоду необхідно обладнати дерев'яні настили.

Трасу при льодовій переправі позначають вішками, відстань між якими за шириною становить 6 м, а за довжиною — 30 м. На переправах через лід одночасно дозволяється плавно рухатись тільки в одному напрямку при швидкості не більше як 10 км/год, двері кабіни мають бути відкритими і зафіксованими. У кабіні дозволяється перебувати лише одному водію.

При переправі Транспортних засобів через водні перешкоди брід треба позначити вішками, ширина його має бути не менше 3 м. Дно річки в місці переправи має бути твердим і рівним.

При переїзді транспортних засобів через річки глибина води не повинна перевищувати вісь коліс або висоту верхнього полотна гусениці. Рухатись треба на пониженій передачі і без зупинок. Переключати передачі не дозволяється. Забороняється переправа через водні перешкоди будь-якої ширини в повінь, під час сильного дощу, снігопаду, туману, льодоходу або при сильному поривчастому вітрі.

Карта технологічних процесів вантажно-розвантажувальних робіт.

У технологічних картах на виконання вантажно-розвантажувальних робіт встановлюється порядок доставки вантажів з урахуванням послідовності виконання робіт, типу транспортних засобів, характеру вантажів, якості доріг і місцевих кліматичних умов та ін.

Відстань між автомобілями, що одночасно знаходяться під навантаженням, має бути не менше 1 м, а між автомобілями, що розташовані по фронту робіт, — не менше 1,5. Наближення автомобіля до елементів будівлі дозволяється на відстані не менше 0,5 м. Відстань між автомобілем і штабелем вантажу приймають не менше 1 м.

Для безпечної організації робіт важливе значення має правильний вибір вантажопідйомних механізмів, транспортних засобів та пристосувань.

Способи складування вантажів залежать від призначення конструкцій і деталей, методів строповки і монтажу та ін.

Матеріали, вироби і обладнання при зберіганні їх на будівельному майданчику слід укладати таким чином:

•              цегла в пакетах на піддонах — не більше ніж у два яруси, в контейнерах — в один ярус, без контейнерів — висотою до 1,7 м;

•             сваї — ярусами висотою не більше 2 м;

•             ригелі і колони — в штабелі такої ж висоти на прокладках і підкладках;

•             блоки фундаментні і підвальні — у штабелі на прокладках до 2,6 м; панелі стінові — в касети; плити перекриття — в штабелі висотою до 2,5 м на підкладках і прокладках;

•             великогабаритне обладнання і його частини — в один ряд на підкладках;

•             скло в ящиках і рулонний матеріал — вертикально в один ряд і на підкладках;

•             бітум — у щільній тарі, що виключає його розтікання, або у спеціальні ями з улаштуванням надійного огородження;

•             теплоізоляційні матеріали — в штабелі висотою до 1,2 м у закритому сухому приміщенні;

•             сходові марші — в штабелі до 6 рядів на прокладках;

•             віконні і дверні блоки — у спеціальних контейнерах у вертикальному положенні, за сортом;

•             труби діаметром до 300 мм — у штабелі висотою до 3 м на підкладках з кінцевими упорами проти розкочування, а труби діаметром понад 300 мм — у такі самі штабелі у сідло без прокладок; труби чавунні — в штабелі висотою до 1 м. Технологічне обладнання і його деталі складують, як і збірні конструкції, у відповідності з послідовністю їх монтажу на інвентарні дерев'яні прокладки.

Сипучі матеріали (пісок, гравій, щебінь та ін.), які зберігаються у штабелях, повинні мати укоси крутизною, що відповідає куту природного укосу даного виду матеріалів.

Пиловидні матеріали (цемент, алебастр та ін.) зберігають в силосах, бункерах та інших закритих ємностях із заходами проти розпилення при навантаженні і розвантаженні.

При влаштуванні зон складування виходять з того, що ширина проходів між штабелями вказаних вище вантажів має бути не меншою 1 м.

Підвищені вимоги безпеки висуваються до зберігання отруйних, легкозаймистих і вибухонебезпечних речовин. Як правило, отруйні речовини дозволяється зберігати тільки в окремих закритих приміщеннях, віддалених від житла. На вході в таке приміщення вивішують попереджувальні написи. Склади для зберігання кислот, як правило, забезпечують нейтралізаторами.

Кислоти (соляна, сірчана, карболова та ін.) необхідно транспортувати і зберігати у скляних і оплетених бутлях. Кошики для упаковки бутлів повинні мати ручки для зручного перенесення і безпеки робіт. Лако-фарбувальні матеріали, що мають шкідливі домішки, зберігають в герметичній закритій тарі. Фенол треба зберігати у скляному посуді або в металевих бочках. Хлорне вапно зберігають в сухому приміщенні, що добре провітрюється, у щільно закритій тарі.

Горючі і легкозаймисті рідини, а також мастильні матеріали зберігають у приміщеннях з неспалимих конструкцій або заглиблених у землю з дотриманням правил пожежної безпеки.

Працівники, зайняті на вантажно-розвантажувальних роботах, зобов'язані проходити попередні і періодичні медичні огляди у відповідності з чинним законодавством. Особи, допущені до навантаження і розвантаження небезпечних і особливо небезпечних вантажів, проходять спеціальне навчання з наступною атестацією.

Безпека підіймально-транспортного обладнання.

Вимоги безпеки до вантажопідіймальних кранів.

Найбільша кількість нещасних випадків, а також аварій при експлуатації вантажопідіймальних кранів, механізмів і знімних вантажозахватних пристроїв виникає внаслідок низької кваліфікації обслуговуючого персоналу і порушення діючих правил та виробничих інструкцій.

Вантажопідіймальні крани за характером є рухомими машинами і у процесі експлуатації становлять небезпеку не тільки для робітників, що працюють на них, а і для інших людей, що перебувають на будівельному майданчику.

Рівень травматизму при роботі цих машин залежить від конструктивних недоліків, несправного стану, самодовільного переміщення кранів та їх рухомих органів, втрати стійкості, поломки деяких деталей внаслідок прихованих дефектів, недотримання режимів роботи та ін.

Найнебезпечнішим з точки зору травматизму є перевертання машин, особливо тих, у яких стійкість проти перевертання забезпечується тільки їх власною масою. Особливо небезпечними є самохідні крани, на прикладі яких розглянемо питання стійкості машин.

Стійкість крана є необхідною умовою його безпечної експлуатації. Узагальнення характеристик, що діють на кран, приводиться в коефіцієнтах запасу стійкості. З метою забезпечення стійкості крана дотримується відповідна залежність між перекидаючим моментом М„ і утримуючим моментом Му, тобто Му має перевищувати Мпне менше ніж на 40 %. Коефіцієнт стійкості

                               (1)

де Му визначається як добуток величини ваги Q крана на відстань b від центру ваги крана до ребра перекидання (ребром перекидання вважаються колеса крана при невстановлених додаткових опорах, а при встановлених додаткових опорах ребром перекидання буде додаткова опора):

Mn = Qb,                                                        (2)

де Мn  визначається як добуток ваги вантажу Р на відстань а від центра ваги вантажу до ребра перекидання крана:

Мn = Р  а.                                                          (3)

Крім маси крану, вантажу і вантажозахватних пристроїв, на кран діють різні зовнішні навантаження — інерційні сили, що виникають в період пуску чи гальмування механізмів крана (механізми повороту крана, висування стріли, переміщення крана); вітрове навантаження при тиску вітру на вантаж і елементи крана; доцентрові сили, що виникають при русі поворотної частини крана.

Ефект дії зовнішнього навантаження залежить не тільки від його величини, але й від точки прикладання. Що далі розміщується точка прикладання сили від ребра перевертання, то більший ефект її дії, тому дія навантаження на кран характеризується моментами діючих сил.

При виконанні вантажно-розвантажувальних робіт автокраном (колісним та іншим з висувною стрілою) центр ваги вантажу, що піднімається, знаходиться за межами опорного контуру крана. Стійкість крана проти перекидання забезпечується тільки власною вагою. Використання додаткових опор збільшує опорну базу і дозволяє більш повно використовувати вантажопідйомність крана. Тому під час роботи автокран необхідно установити на виносні передні і задні опори (аутригери). Під опори підкладають прокладки, щоб при підніманні вантажу або його повороті опора не могла зрушитися.

Якщо кран не встановлений на аутригери, тоді його розрахункова вантажопідйомність має знижуватись. Дотримання норм вантажопідйомності має неухильно виконуватись, бо нехтування цим положенням може призвести до перекидання крана і нещасних випадків.

Вантажопідйомність знаходиться у зворотній залежності від вильоту стріли: чим він більший, тим менша вантажопідйомність і навпаки.

Додаткові навантаження, що діють на кран, залежать також від кута нахилу площини, на якій стоїть кран.

При встановленні кранів під нахилом значно зменшується Му внаслідок скорочення відстані від центру ваги крана до ребра перекидання. При такій установці необхідно використовувати аутригери для горизонтального вирівнювання крана слідкуючи при цьому за показником креноміра. Нахил не повинен перевищувати 3°.

Кран перекинеться тоді, коли несприятливі чинники діють на його стійкість одночасно. Тому крани проектують з таким розрахунком, щоб за будь-яких умов як у робочому, так і у неробочому стані була забезпечена їх стійкість. При визначенні стійкості крана в розрахунках розглядаються всі чинники, що несприятливо діють на кран (перевантаження, вітрові навантаження, незадовільний стан площадки, на якій стоїть кран, де можуть виникати поздовжні і поперечні укоси, динамічні сили та ін.)

Отже, всі зовнішні навантаження, які прикладаються до крана за межами опорного контуру, створюють перекидаючий момент Мn відносно його контуру. Утримуючий момент, під дією якого машина перебуває у стані рівноваги, створюється власною масою крана і противагою.

При визначенні стійкості крана розрізняють вантажну і власну стійкість, які перевіряються за допомогою обчислень.

Вантажна стійкість — це здатність крана протидіяти перевертанню в бік стріли, власна здатність крана протидіяти перевертанню в бік, протилежний розташуванню стріли.

Ступінь стійкості крана в робочому стані визначається коефіцієнтом вантажної стійкості, а в неробочому — коефіцієнтом власної стійкості.

З урахуванням всіх додаткових навантажень, що діють при роботі кранів, коефіцієнт власної і вантажної стійкості вважається задовільним, коли його значення становить не менше 1,15. При визначенні коефіцієнтів стійкості не враховуються дії захватів, додаткових опор і стабілізаторів.

Щоб забезпечити стійкість крана і зменшити дію додаткових навантажень, необхідно всі рухи при підніманні, опусканні, гальмуванні і повертанні вантажу здійснювати плавно.

Заходи безпеки при роботі кранів

До обслуговування вантажно-піднімальних машин допускаються робітники після проходження ними інструктажу з техніки безпеки і перевірки їх знань і навичок кваліфікаційною комісією, в роботі якої бере участь представник органів нагляду.

Періодична перевірка знань кранівників, їх помічників і обслуговуючого персоналу (слюсарів, електромонтерів, стропальників) здійснюється кваліфікаційною комісією підприємства не рідше одного разу на 12 місяців.

Для забезпечення безпечної роботи вантажопідіймальних кранів важливе значення має правильний добір робочих параметрів.

Параметрами називаються основні технічні величини, які характеризують конструкцію крана і його можливості при роботі.

До параметрів стрілових самохідних кранів відносяться вантажопідйомність, вантажна характеристика, виліт стріли, висота підйому гака, вантажний момент, найбільший радіус поворотної рами, швидкість переміщення крана, частота обертання, загальна вага крана і т. ін.

Основним параметром кранів усіх типів є вантажопідйомність — найбільша допустима маса робочого вантажу, на піднімання якого розрахований кран. У вантажопідйомність крана включається маса вантажозахватних пристроїв і тари.

Стрілові самохідні крани в паспорті машини можуть мати кілька вантажних характеристик, які залежать від вильоту стріли.

Якщо робочі параметри крана не відповідають розмірам забудови, масі вантажів (завеликі або замалі), можуть виникати небезпечні ситуації з точки зору травматизму і можливих аварій.

Для виконання робіт крани встановлюють відповідно до Правил влаштування і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранівпіс- ля розробки ПВР. У ПВР передбачають марку крана, характеристику вантажозахватних пристроїв і перелік вантажів із зазначенням маси; вимоги до встановлення крана; відстань до ЛЕП; умови роботи біля укосів котлованів, місця складування, схеми строповки та ін. Розробка ПВР відповідно до Правил дозволяє підвищувати активну безпечність машин у процесі виконання ними відповідних робіт.

Таблиця 1 Найменша допустима відстань від брівки укосу до найближчої опори крана, м

Глибина

Грунт насипний

піщаний і гравійний

супіщаний

суглинок

глина

лес сухий

1

1,5

1,25

1,0

1,0

1,0

2

3,0

2,4

2,0

1,5

2,0

3

4,0

3,6

3,25

1,75

2,5

4

5,0

4,4

4,0

2,0

3,0

5

6,0

5,3

4,75

2,25

3,5

 

Перевірку надійності установки крана здійснюють шляхом піднімання максимально допустимого вантажу на висоту 5 см і повороту стріли з вантажем в обидві сторони на 180-200°. При просіданні коліс або аутригерів потрібно змінити місце установки крана або утрамбувати і укріпити площадку.

Встановлювати кран на краю траншеї дозволяється при дотриманні відстані від брівки укосу або траншеї до найближчої опори згідно даним, наведеним у табл. 1. Установлювати стрілові самохідні крани (автомобільні, гусеничні, пневмоколісні) і працювати на них під проводами ліній електропередачі (ЛЕП) будь-якої напруги не дозволяється. У випадку необхідності виконання робіт краном біля ліній електропередачі на відстані ближче 30 м від крайнього проводу необхідно видати наряд-допуск, який визначає безпечні умови роботи.

Таблиця 2 Безпечні відстані по горизонталі при виконанні робіт біля ЛЕП

Напруга ЛЕП, кВт

1

1-20

35-110

154

220

330-550

Відстань по горизонталі, м

1,5

2

4

5

6

9

 

Таблиця 3 Безпечні відстані по вертикалі при переміщенні кранів під ЛЕП

Напруга ЛЕП, кВт

1

1-20

35-100

154-200

330

500

Відстань по

1

2

3

4

5

6

вертикалі, м

 

 

 

 

 

 

 

Виконання робіт біля ЛЕП дозволяється при дотриманні відстаней по горизонталі між крайньою точкою ферми стріли крана і найближчим проводом електропередачі, що наведені в табл. 2.

Кран перед початком роботи необхідно заземлити і установити на всі опори, під які покласти надійні підкладки.

При переміщенні (транспортуванні) кранів під ЛЕП необхідно дотримуватися відстані (по вертикалі) від проводів до конструкції крана (табл. 3).

Переміщення крана під ЛЕП або біля неї дозволяється тільки з опущеною стрілою.

Козлові крани більш стійкі порівняно з автомобільними, пнев- моколісними та іншими кранами, що мають виносну стрілу. Ці крани мають три робочі рухи (переміщення крана по підкрановим шляхам, переміщення возика по фермі або балці і рух гака вгору і вниз), що дозволяє переміщувати вантаж у будь-яке місце вантажно-розвантажувального майданчика.

Перед початком роботи необхідно здійснити огляд крана і перевірити на холостій ході справність вантажно-підіймального механізму і його кінцевих вимикачів; справність звукового сигналу, освітлювальної мережі і аварійного вимикача; справність механізму переміщення крана і гальмів (гальмівний шлях має бути не більше 1 м). Усі виявлені несправності вносяться у вахтовий журнал.

Важливою умовою в забезпеченні безпечної роботи вантажопідіймальних кранів та інших механізмів є надійність гальмівних пристроїв як механізму піднімання вантажу, так і механізму переміщення возика і крана.

При огляді гальм необхідно звернути увагу на відсутність заїдання у шарнірах, на стан швів і колодок і не допускати на їх поверхні осідання мастил.

У випадку припинення живлення крана струмом необхідно поставити штурвали в нульове положення і виключити рубильник у кабіні. При відновленні роботи треба подати попереджувальний сигнал.

Козлові крани рухаються по рейкових коліях, які закріплені на полушпал, укладених на баласт. Для захисту машиніста від ураження електричним струмом крани підлягають заземленню.

Заземлення козлових кранів здійснюють через підкранові рель- си, при цьому стики мають бути надійно з'єднані. Обидві колії з'єднують перемичками з круглої або смугової сталі. Заземлення здійснюють за допомогою стальних труб, з'єднаних трикутником. Для покращення електропровідності грунту в труби заливають 2-3 %-й розчин солі.

При силі вітру понад 6 балів (що відповідає швидкості вітру 12 м/с) або наближенні грози роботу потрібно припинити, а кран закріпити протиугонними захватами за рельси.

При обслуговуванні козлових кранів необхідно слідкувати за станом підкранових колій. Перекіс крана, тобто забігання вперед однією стороною може бути від неточної роботи привода або неоднакового зносу ходових коліс.

Внаслідок перекосу кран може зійти з рейок підкранової колії.

Після закінчення роботи кран необхідно установити на місце, що визначене для стоянки, а гак підняти у верхнє положення. При покиданні кабіни штурвал поставити в нульове положення, вимкнути рубильник захисної панелі і закрити кабіну.

Запобіжні пристрої та прилади

Активну безпечність вантажопідіймальних машин у процесі експлуатації підвищують прилади та пристрої безпеки. За призначенням прилади і пристрої безпеки поділяють на три групи:

•             обмежувачі руху (пересування крана, обертання крана, підйому вантажів, вильоту стріли);

•             пристрої, що забезпечують стійкість машин (протиугонні захвати, виносні опори, обмежувачі вантажопідйомності);

•              пристрої, що сигналізують про стан стійкості (вітроміри, покажчики нахилу), прилади освітлення та сигналізації. Обмежувачі висоти підйому обойми гака призначені для вимикання механізму піднімання вантажів на кранах при підході обойми гака до крайнього верхнього положення і вимикання механізму зміни вильоту стріли під час її опускання, якщо при цьому обойма гака досягає крайнього верхнього положення. Підіймати гак вище допустимої межі не можна, бо підтягування його до нерухомої конструкції підйомного механізму може призвести до обриву каната і падіння вантажу. Автоматичне обмеження висоти піднімання вантажу і зупинки гака або іншого захватного органу має працювати надійно: зупинка здійснюється на відстані 200 мм у кранів і на відстані 50 мм у електротельферів.

Обмежувач зміни вильоту стріли призначається для вимикання механізму зміни вильоту стріли в її крайніх положеннях і попереднього включення гальм для зниження швидкості її руху. У граничних положеннях стріли, небезпечних для стійкості крана, двигун стрілової лебідки автоматично вимикається за допомогою кінцевих вимикачів важільного типу.

Покажчики вантажопідйомності показують граничне значення вантажопідйомності самохідного стрілового крана залежно від вильоту стріли. їх встановлюють у нижній частині стрілового обладнання в полі зору машиніста, що дозволяє візуально визначити, який вантаж можна підняти краном при даному вилеті стріли. Для кожного виду стрілового обладнання виготовляють свою шкалу, яка відповідає вантажній характеристиці крана з цим видом обладнання.

Обмежувач поворотів крана призначений для запобігання перекручування і обриву пучка канатів і забезпечення обертання крана лише на 720° (два обороти). За 30° до спрацювання обмежувача, що вимикає поворот в одну чи іншу сторону, в кабіні машиніста загоряється застережне світлове табло.

Обмежувач руху крана служить для відключення приводу механізму руху, при підході баштового чи козлового крана до обох кінців підкранового шляху. При цьому відстань між тупиками і будь- якою ходовою частиною крана становить не менш як 1 м з урахуванням гальмівного шляху.

Покажчики нахилу, чи креноміри, показують нахил машини відносно горизонту. На автокранах використовують покажчики нахилу, принцип дії яких грунтується на властивості вільно підвішеного маятника зберігати вертикальне положення (маятникові) або на властивості вільної поверхні рідини зберігати горизонтальне положення (рідинні).

На автокранах встановлюють автоматичні сигналізатори небезпечної напруги (АСНН), що попереджають машиніста включенням аварійної і звукової сигналізації про наближення стріли крана на небезпечну відстань до лінії електропередач. Прилад складається з антени, підсилюючого блоку і блоку сигналізації.

Для запобігання перевертанню стрілових кранів їх обладнують обмежувачами вантажопідйомності чи вантажного моменту. Ці обмежувачі автоматично вимикають механізми піднімання вантажу, маса якого перевищує номінальну вантажопідйомність більше як на 10 %. Крім того обмежувачі вантажопідйомності кранів мають попереджувати про втрату стійкості не при нормальному розрахунковому вантажі, а за умов небезпечних чинників: вітрового навантаження, нахилу шляху, динамічних та інерційних навантажень.

Обмежувачі мають зелену і червону сигнальні лампи. При нахилі крана загоряється червона лампа. Крім того, при перенавантаженні електричне коло управління краном розмикається, вмикається звуковий сигнал і робота крана призупиняється. Обмежувачі вантажопідйомності бувають як механічні, так і електричні. Більшість кранів мають електричні обмежувачі.

На кранах з перемінною вантажопідйомністю встановлюють обмежувачі вантажного граничного моменту, наприклад для запобігання аваріям при підніманні примерзлого до землі вантажу.

На кранах, що працюють на відкритому повітрі і піддаються великим вітровим навантаженням, встановлюють прилади автоматичної вітрової сигналізації і захисту від вітрових перенавантажень.

На баштових та портальних кранах встановлюється сирена при досягненні швидкості вітру в 5 балів, а при силі вітру у 6 балів розмикається автоматичне коло управління краном.

До пристроїв, що забезпечують стійкість машин, належать протиугонні захвати для прикріплення крана до рейок у неробочому стані. Під дією сильного вітру гальма не можуть утримати кран від мимовільного переміщення. Якщо не закріпити кран протиугінними захватами, він почне рухатись і, дійшовши до кінцевого упору підкранового шляху, зупиниться або перевернеться залежно від швидкості руху в момент зупинки. Дія протиугінних захватів базується на принципі кліщового рейкового захвату. При дуже сильному вітрі баштові крани закріплюють розвилками.

Для встановлення стрілових кранів велике значення має майданчик, тобто основа під краном. Один із чинників, що призводить до нахилу крана, є нерівномірне просідання підкранового шляху, особливо коли цей шлях влаштований на свіжонасипних грунтах, де ще не закінчився процес природного ущільнення. Для встановлення кранів добирають надійну ґрунтову основу чи влаштовують її, укладаючи грунт шарами товщиною 200-300 мм із обов'язковим ущільненням кожного шару.

Для збільшення стійкості стрілових самохідних кранів використовують допоміжні опори, а саме висувні балки чи кронштейни (аутригери). Під допоміжні опори підкладають міцні інвентарні підкладки. Використовувати прокладки із випадкових предметів забороняється.

Державний і відомчий нагляд за вантажопідіймальними кранами і механізмами.

Експлуатація вантажопіднімальних кранів і механізмів, підконтрольних Держгірпромнагляду, здійснюється у відповідності до Правил улаштування безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів.

Згадані Правила розповсюджуються на такі вантажопідіймальні машини:

•             на крани всіх типів, включаючи автомобільні;

•             електричні й ручні талі та лебідки, призначені для піднімання вантажів і людей;

•             екскаватори, призначені для роботи з гаком, грейфером або магнітом у тих випадках, коли стріла, а також гак або грейфер підвішені на канатах;

•             змінні вантажозахватні органи і вантажозахватні пристосування (стропи, траверси, тара, кліщі), що навішуються на гак вантажопідіймальної машини.

Державний нагляд за технічним станом і експлуатацією вантажопідіймальних машин здійснюють органи Держнаглядохоронпраці.

Перед пуском машин у роботу їх необхідно зареєструвати. Згідно з Правилами, реєстрації підлягають наступні вантажопідіймальні машини: крани всіх типів, екскаватори, призначені для роботи з гаком, грейфером або магнітом, вантажопідйомність яких перевищує 1 т, а також крани мостового типу (мостові, козлові, крани-балки), управління яких здійснюється з підлоги вантажопідйомністю більше 10 т.

Не підлягають реєстрації в органах нагляду такі вантажопідіймальні машини: крани всіх типів з ручним приводом, а також ті, у яких при ручному приводі використовуються пневматичні підіймальні циліндри; якимикерують з підлоги або за допомогою пульта; одноблочні крани мостового типу вантажопідйомністю до 10 т; стрілові крани вантажопідйомністю до 1 т включно, а також крани з постійним вильотом стріли без вантажного возика, не забезпечені механізмом повороту незалежно від вантажопідйомності.

Згадані вантажопідіймальні машини, а також змінні вантажозахватні пристосування забезпечуються індивідуальним номером і записуються в журнал обліку вантажопідіймальних машин і змінних пристосувань. Дані про машини заносяться в журнал із їх паспорта, а про змінні вантажозахватні пристосування — на підставі їх маркування.

Реєстрація вантажопідіймальних кранів і механізмів здійснюється на підставі письмової заяви власника і паспорту машини. В заяві вказується, що нагляд за машинами буде здійснюватись відповідно до діючих Правил, що технічний стан машини, яка реєструється, допускає безпечну її експлуатацію, і що для її обслуговування є навчений персонал.

При реєстрації мостового крана до паспорта додається креслення його установки із вказівками щодо розташування головних проводів і посадкової площадки для входу на кран. Для реєстрації кранів, що переміщуються по надземних рейкових коліях, має бути довідка про те, що підкрановий шлях розрахований на їх роботу.

Дозвіл на пуск у роботу кранів видається за результатами їх технічного опосвідчення і перевірки стану крана, проведеного інспектором органу державного нагляду.

Дозвіл на пуск у роботу крана записується в його паспорт. У паспорт крана заноситься також фамілія особи, яка призначена відповідальною за виконання вантажно-розвантажувальних робіт. Указана особа повинна мати відповідне посвідчення і періодично проходити перевірку знань Правил — не менше одного разу на 3 роки.

Особа, відповідальна за роботу крана, має слідкувати за утриманням його у справному стані, за правильним використанням кранових механізмів і пристосувань, дотриманням графіка регулярних оглядів і ремонтів, проведенням випробувань, журналом періодичних оглядів, виконанням обслуговуючим персоналом виробничих інструкцій.

При роботі вантажопіднімальних кранів адміністрація призначає стропальників, кількість яких визначається обсягом робіт. При обслуговуванні крана двома і більше стропальниками, один з них призначається старшим, він несе відповідальність за правильність виконання стропальних робіт.

Машиністами кранів, слюсарями, електромонтерами, стропальниками і сигнальниками можуть бути особи не молодші 18 років, що пройшли медичний огляд, а також атестацію. Атестація машиністів та їх помічників проводиться у присутності представника Держгірпромнагляду. Повторну перевірку знань правил техніки безпеки проводить кваліфікаційна комісія не рідше одного разу на 12 місяців.

Технічний огляд вантажопіднімальних машин.

Вантажопіднімальні машини допускаються до експлуатації тільки при їх повній справності. Справність машини визначається технічним оглядом.

Перед пуском у роботи всі вперше встановлені вантажопіднімальні машини, механізми, а також вантажозахватні пристосування, на які поширюється дія Правил, підлягають технічному огляду, а ті машини, що знаходяться у роботі — періодичному технічному огляду.

Технічний огляд машин буває повним і частковим. Повне технічний огляд полягає у зовнішньому обстеженні машин, статичному і динамічному випробуванні. Частковий технічний огляд — це обстеження машин без випробування їх вантажем. Повний технічний огляд машин здійснюють раз на три роки, а частковий — через 12 місяців.

Позачерговому технічному огляду підлягають крани у наступних випадках: після монтажу, або перевезення їх на інше місце, після реконструкції або капітального ремонту металевих конструкцій чи піднімального механізму; після зміни гака, а також вантажних, стрілових, несучих або вантових канатів та після аварій.

Технічний огляд покладається на особу, яка здійснює державний нагляд за кранами і механізмами, і проводиться у присутності особи, яка відповідає за їх справний стан.

Технічний огляд вантажопіднімальних машин складається з ретельного огляду механізмів машини і її окремих вузлів, статичного і динамічного випробування вантажем. У процесі опосвідчення оглядаються і перевіряються в роботі механізми, машини і електрообладнання, запобіжні і блокуючі прилади, прилади і пристрої безпеки, гальма і апарати управління, а також освітлення і сигналізація.

Крім цього, перевіряється стан металоконструкцій, клепані й зварні з'єднання. При огляді звертається увага на наявність тріщин, деформацій, послаблення клепальних з'єднань та інші дефекти. Перевіряється стан гака, деталі його підвіски.

Результати огляду і перевірки кранів оформляються актом, складеним особою, яка відповідає за справний стан вантажопіднімальних машин. Згаданий акт прикладається до паспорту крана і зберігається до наступного технічного опосвідчення.

При статичному випробуванні перевіряється міцність крана і механізмів, їх окремих вузлів і елементів, а у стрілових кранах — також вантажна стійкість. Статичне випробування при первинному технічному огляді й при огляді капітально відремонтованих кранів і механізмів здійснюється навантаженням, що перевищує нормальну вантажопідйомність на 25 %.

Статичне випробування мостових і козлових кранів здійснюється таким чином. Кран встановлюється над опорами підкранових колій, а його возик з гаком — почергово всередині прольоту і на консолях.

При статичному випробуванні вантаж піднімають гаком на висоту 200-300 мм від рівня землі або майданчика і витримують у підвішеному стані протягом 10 хв; потім його опускають і оглядають кран з метою виявлення залишкових деформацій.

Для вимірювання залишкової деформації перед підніманням вантажу до металоконструкції крана закріплюють на тонкому дротику вантаж вагою 100-200 г і відмічають його положення. При випробуванні крана вантаж на дротику у випадку відсутності залишкової деформації займе попереднє положення. Якщо є деформація, тоді з'ясовують її причини. Кран до роботи в цей час не допускається.

Випробування автомобільних баштових і гусеничних кранів, що мають механізм для зміни вильоту стріли, здійснюють при найменшому і найбільшому вильотах стріли.

При статичному випробуванні стрілових кранів стріла їх встановлюється у положення, що відповідає найменшій стійкості крана. Періодичне випробування стрілових кранів, що мають постійний виліт стріли, здійснюється при встановленому на момент випробування вильоті. Вантаж також піднімається на висоту 200-300мм, після чого перевіряється положення опор.

Кран вважається таким, що витримав випробування, якщо протягом 10 хв. піднятий вантаж не опустився на землю і не виявлені тріщини, залишкові деформації або інші пошкодження.

Якщо результати статичного випробування позитивні, тобто немає деформації, тоді проводять динамічне випробування.

Динамічне випробування кранів здійснюється вантажем, що на 10 % перевищує вантажопідйомність крана. Дозволяється також випробування робочим вантажем, при цьому здійснюють повторне піднімання і опускання вантажу.

При динамічному випробуванні перевіряється надійність всіх механізмів крана в роботі. Особливу увагу звертають на дію гальм, апаратів управління, приладів, що забезпечують безпеку піднімання вантажу та ін.

У вантажопіднімального крана, який має два і більше механізмів піднімання, випробовують кожний механізм. Величина вантажу при статичному і динамічному випробуванні цих кранів визначається залежно від умов їх роботи і може бути сумісною або роздільною.

Результати технічного опосвідчення записуються в паспорті крана особою, яка проводила опосвідчення, і вказується термін наступного опосвідчення. Такий запис в паспорті свідчить про те, що кран відповідає вимогам діючих Правил і знаходиться у справному стані.

Вимоги безпеки до канатів

Відповідальною частиною вантажопіднімальних машин і механізмів щодо безпеки робіт є стальні канати, що використовуються в ролі вантажних, стрілових, вантових, несучих, тягових і чальних тросів.

Стальні канати повинні відповідати державним стандартам і мати заводський сертифікат відповідно до ГОСТу «Канати стальні. Технічні вимоги». У сертифікаті зазначають підприємство, що виготовило канат, його призначення, вид покриття, діаметр, напрямок скрутки (лівий чи правий), масу каната, довжину (500-1000 м), розривне зусилля, матеріал сердечника (пластмасовий, органічний, металевий) і дату виготовлення.

За конструктивними ознаками канати бувають одинарної, подвійної і потрійної скрутки. При подвійній скрутці спочатку скручують окремі дротики у жмути, а потім жмути скручують у канат. За способом скрутки канати бувають такі, що розкручуються, і такі, що не розкручуються. За механічними властивостями дроту канати бувають високої якості, нормальної якості марки І; канати марки II і бензельні канати для перев'язування вантажів. За призначенням канати поділяють на вантажолюдські, вантажні і бензельні.

Стальні канати відрізняються кількістю жмутів, діаметром дротиків і кількістю дротиків у кожному жмуті. За типом звивання канати бувають хрестового і одностороннього звивання. На кранах переважно використовують стальні канати з пеньковим сердечником, хрестового звивання з кількістю дротиків 6 х 19 = 114; 6 х 37 = 222; 6 х 61 = 366; 18 х 19 = 342.

Стальні канати, що установлюють на вантажопіднімальних машинах і механізмах, перевіряють на міцність наступним розрахунком:

                                         (4)

де К — коефіцієнт запасу міцності каната (3-9);

Р — розривне зусилля каната, кгс;

S — найбільше натяжіння витка каната, кгс.

Кріплення і розташування канатів на вантажопіднімальній машині повинно виключати його зміщення або спадання. При оглядах крана необхідно перевіряти кріплення кінців каната.

Петля на кінці каната для кріплення його на машині або для з'єднання з елементами стропів виконується за допомогою коуша шляхом заклепки. У місці кріплення канат згинають у петлю, в неї встромляють коуш і ставлять затискачі (рис. 4). Кількість затискачів залежить від діаметра каната, але має бути не менше трьох (табл. 4).

Таблиця 4. Кількість затискачів

Діаметр каната, мм

8,8

15,5

17

19,5

22

24

28

35

37

Число затискачів

3

3

3

4

4

5

5

7

8

 

Крок розташування затискачів і довжина вільного кінця каната від останнього затискача дорівнює не менше 6 його діаметрів.

 

Рис. 4 Кріплення канатів

 

Із стальних дротикових канатів виготовляють стропи. Стропами називають відрізки канатів, що забезпечують швидке, зручне і безпечне закріплення вантажів.

Існує кілька різновидів вантажних строп (рис. 5). На монтажних роботах використовуються стропи канатні (СК), ланцюгові (CJI) та універсальні (УСК).

Рис. 5. Стропи і траверси: а —строп для обв'язування довгих вантажів; 6— ланцюговий строп з гачками; в — петельний строп; г — ланцюговий строп з двома кільцями; д— одновитковий строп; е, ж— траверси

 

За кількістю витків стропи поділяють на одновиткові (1СК), двовиткові (2СК), тривиткові (ЗСК), чотиривиткові (4СК), двопе- тельні (СКП), кільцеві (СКК).

Багатовиткові стропи служать для піднімання вантажів за 2, З чи 4 точки. При строповці чотиривитковим стропом потрібно слідкувати за тим, щоб вони працювали в рівних умовах і навантаження передавалось на всі витки рівномірно.

Канатні стропи виготовляються з суцільного куска каната. Перед розрубкою стальний канат необхідно у двох місцях на відстані 3-3,5 діаметра каната обмотати м'яким дротиком по довжині 5- 6 діаметрів каната і тільки після цього розрубати зубилом. Зрощення канатів не допускається. При виготовленні витків строп кінці канатів закріпляються способом заплітання, гільзоклиновим з'єднанням або за допомогою алюмінієвої втулки.

Правильний добір канатно-чалочних пристосувань дуже важливий з точки зору безпеки робіт. Ці пристосування мають бути міцними, зручними, легкими, забезпечувати надійне зачеплення вантажу і добре триматися на гаку. Стропи і ланцюги добирають такої довжини, щоб кут між їх витками не перевищував 90°. Для обв'язування вантажів добираються чалочні пристосування, які відповідають вазі вантажу з урахуванням витків каната і кута їх нахилу.

Збільшення кута між витками до 120° дозволяється тільки у виключних випадках, коли висота піднімання не дозволяє використати більш довгі стропи. При розрахунку стропів, призначених для піднімання вантажів з обв'язуванням або зачепленням гаками чи кільцями, коефіцієнт запасу міцності канатів береться не менше 6. Запас міцності таких деталей стропів, як гаки і кільця, при розрахунках на згин має бути не менше 1,25 від межі текучості металу, а на розрив — не менше 5.

Навантаження S (кгс), що припадає на один строп (рис. 6), залежно від кута нахилу визначається за формулою:

 

                      (5)

де n — число строп;

Р — вага вантажу, кг;

т — коефіцієнт, що враховує кут нахилу стропа до вертикалі (при а = 45°,m = 1; а = 30°, m = 1,15; а = 45°, m = 1,42; а = 60°, m = 2).

Запалювання вантажів здійснюють тільки випробуваними стропами, що мають бірки, де вказано термін випробування і вантажопідйомність.

Змінні вантажозахватні пристосування (стропи, ланцюги, траверси, кліщі та ін.) після виготовлення підлягають технічному огляду на заводі, який їх виготовив. При цьому вони підлягають огляду і випробуванню навантаженням, що в 1,25 раза перевищує їх номінальну вантажопідйомність. Випробування проводиться протягом 10 хв.

Рис. 6. Розрахунок навантаження, що припадає на один строп

 

Рис. 7. Типи вузлів для підв'язування тросів і канатів при підніманні вантажів

1 — прямий вузол для з'єднання двох кінців одного каната або кінців двох канатів; 2 — рифтовий вузол для тієї ж мети, що і прямий вузол; 3 — подвійна петля; 4 — одинарний і 5 — подвійний шкотові вузли для з'єднання канатів різної товщини і для закріплення кінців каната в петлі; 6— проста, 7 — подвійна петля; 8 — простий, 9 — подвійний вузли для підв'язування вантажів, закріплених в горизонтальному положенні; 10 — вантовий вузол; 11 — подвійний вантовий вузол; 12-15— морські вузли; 16—удавка для піднімання валів або колод, закріплених вертикально; 17— вузол для підв'язування каната до кінця троса

 

Конструкція траверс, стропів, кліщів для піднімання вантажів повинна виключати їх довільне відчіплення і зберігати стійкість вантажу під час його піднімання і переміщення.

Перед початком робіт потрібно оглянути чально-стропальні пристосування і не допустити до роботи ті з них, які не відповідають технічним вимогам і вазі вантажу. Типи вузлів для підв'язування тросів і канатів при підніманні показані на рис. 7.

Обв'язування (зачіплення) вантажів стропами має виключати можливість зісковзування їх з вантажем, при цьому стропи накладаються без вузлів, скруток і петель.

Для забезпечення безпечної роботи при навантажуванні і розвантажуванні встановлюється єдина сигналізація.

Сигналізація може подаватися прапорцем або руками, подача сигналів голосом, крім сигналу «Стоп», забороняється. Сигнал «Стоп» кранівник зобов'язаний виконати незалежно від того, хто його подав.

При використанні строп з гаками вантаж підвішують до стропу за петлі, скоби, рами. При підніманні вантажів з гострими ребрами, підкладають спеціальні підкладки з дерева, тканини, а на вузли встановлюють спеціальні металеві кутники, які дозволяють уникати перетирання каната.

Стропальник має правильно накладати канат на гак, а якщо є петлі, то надівати їх по осі пащі гака. Основні прийоми накладання стропа на гак показані на рис. 8.

Рис. 8. Способи закріплення стропів на гак

 

Однією з причин травматизму є завчасна подача сигналу на піднімання вантажу, коли стропальник ще не забрав рук зі строп. Внаслідок натягування строп можливо прищипування пальців. Тому дії кранівника і стропальника мають бути чітко узгоджені.

Піднімання вантажів краном дозволяється тільки тоді, коли відома їх вага, яка не може перевищувати вантажопідйомність крана і стропів. При обв'язуванні вантажу стропи накладаються на основний масив відносно його центра ваги. Для піднімання вантажу несиметричної форми попередньо визначають центр ваги і відповідно з цим здійснюється стропування вантажу; при цьому гак крана має знаходитись над центром ваги.

Для збереження рівноваги при підніманні довгомірних і важких вантажів кріплення здійснюється не менш ніж двома стропами.

Під час піднімання великогабаритних і довгомірних вантажів для запобігання їх розгойдуванню, особливо при вітрі, слід використовувати з двох боків відтяжки з пенькових канатів діаметром не менше 25 мм або з тонкого стального троса.

При підніманні великогабаритних і важких вантажів попередньо вантаж піднімають на висоту не більше 200-300 мм від землі і оглядають закріплення його стропальником. Після впевнення у надійності накладання строп, а також справної дії гальм, подається сигнал до піднімання вантажу.

Вантаж, який переміщується у горизонтальному напрямку, необхідно підіймати на 0,5 м вище предметів, які зустрічаються на його шляху, і не дозволяється переносити його над людьми.

При вантажно-розвантажувальних роботах забороняється знаходження в зоні дії стріли не тільки сторонніх людей, але і стропальника. Після стропування вантажу стропальник відходить на безпечну відстань і тоді подає сигнал кранівнику. Попередньо визначається центр ваги і відповідно з цим здійснюється стропування вантажу, при цьому гак крана має знаходитись над центром ваги.

Бракування стальних канатів і ланцюгів

Термін служби стальних дротових канатів може коливатись від кількох тижнів до кількох років. Оцінка придатності каната до роботи у значній мірі залежить від досвіду обслуговуючого персоналу.

Стальні дротові канати руйнуються поступово: спочатку розриваються окремі дротики на поверхні каната, а потім у середині.

Найхарактернішими дефектами стропів є обрив дротиків чи пасом стального каната, недоброякісне заплітання кінців каната, розплющення і розплетення жмутів, знос дротинок і корозійне пошкодження жмутів канату, тріщини, розплющення, надриви і корозійні раковини на поверхні підвіски, гака, втулки, зрощення кінців канатів за допомогою вузлів. При роботі бувають випадки падіння вантажів внаслідок висмикування каната з затискувачів, якими він закріплюється за кран, або його розривання.

На передчасний знос канатів впливає безліч чинників, у тому числі частота і кількість згинів, тертя, вплив вологості, тепла та ін. Велике значення має правильне навішування вантажів і своєчасне проведення опосвідчення.

У процесі роботи всі вантажозахватні пристрої, що знаходяться в експлуатації, підлягають огляду: стропи через 10 днів, захвати через 1 місяць, траверси через 6 місяців експлуатації. Результати оглядів заносять у журнал обліку вантажозахватних пристроїв. Під час огляду звертають увагу на те, щоб на них не було вузлів, перекручування, ознак поверхневого зносу, розірваних дротин і жмутів. Зовнішні ознаки зносу каната з'являються в процесі роботи на його поверхні у вигляді розірваних дротинок та ін.

Бракування канатів, що знаходяться у роботі, здійснюють за числом обривів дротинок на повному кроці скручування і порівнюють їх з нормою.

Кроком скручування називається довжина каната, на якій жмут робить повне обертання навколо його осі.

На поверхні каната, де виявлено найбільшу кількість обірваних дротинок, відмічають крок скручування шляхом нанесення мітки.

Крок скручування визначають таким чином: на поверхні одного пасма канату крейдою наносять мітку, потім вздовж осі каната відраховують число пасом, з яких він складається, і на наступному витку наносять другу мітку. Відстань між мітками і буде кроком скручування. При цьому кроці підраховують кількість обривів і порівнюють з нормативними даними.

Якщо число обривів на кроці скручування більше за допустиме, канат бракують, тобто знімають з експлуатації. При цьому враховується також корозія і поверхневий знос каната. У випадку зменшення діаметра дротин внаслідок корозії чи поверхневого зносу, число допустимої кількості обірваних дротин зменшується.

Поверхневий знос чи корозію дротинок визначають за допомогою мікрометра чи штангенциркуля. Якщо за сертифікатом діаметр дротинок мав 1 мм, а після вимірювання встановлено, що він має 0,85 мм, поверхневий знос становить 15 %. У такому разі відповідно зменшується число обривів на одному кроці скручування.

Канат необхідно вибраковувати при поверхневому зносі або корозії, якщо вони досягли 40 % початкового діаметра дротинок. При виявленні обірваного цілого пасма, канат також підлягає вибраковуванню.

Своєчасне і правильне змащування стальних дротових канатів у значній мірі подовжує термін їх служби.

Ланцюги змінних вантажозахватних пристосувань підлягають вибраковуванню, якщо знос ланки перевищує 10 % початкового діаметра ланцюга.

Безпека внутрішньозаводського і внутрішньоцехового транспорту.

Внутрішньозаводські проїзди, дороги і тротуари.

На території підприємства потрібно створювати найпростішу схему магістральних транспортних шляхів.

Схема транспортних шляхів підприємства має відповідати характеру виробництва, забезпечувати зручний і найкоротший зв'язок між будівлями і спорудами.

Транспортні шляхи на території підприємства проектуються з мінімальною кількістю перетинів і зворотних рухів. Бажано, щоб транспортні шляхи по можливості поділяли територію підприємства на рівновеликі ділянки, були прямолінійними та забезпечували переміщення працюючих по найкоротшій відстані від прохідної до основних цехів.

Транспортні магістралі не дозволяється суміщати з доріжками, по яких проходять працюючі. Напрямок наскрізних проїздів має відповідати напрямку панівних вітрів.

Ширина магістральних шляхів має відповідати спеціальним вимогам і бути кратною шести або трьом. У всіх випадках ширину проїжджої частини доріг з двостороннім рухом приймають рівною не менше 6 м.

Відстань від будівель до проїжджої частини дороги має бути не більше 25 м. Особливу увагу при проектуванні магістральних шляхів звертають на правильний вибір радіусів заокруглення і поворотів, маючи на увазі ті транспортні засоби, які використовують у межах даного виробництва.

При неправильному виборі радіусу заокруглення створюється небезпека заносу або перекидання транспортних засобів.

На основних внутрішньозаводських магістральних проїздах необхідно уникати розміщення залізничних шляхів. Ширина проїжджої частини автомобільних доріг у місцях перетину із залізничними коліями приймається рівною 10 м.

Внутрішньозаводські залізничні колії (1,52 м) прокладають, дотримуючись відстані 6 м від осі залізничного шляху до стін споруд і будівель, які мають виходи.

Тротуари на території підприємства розміщують уздовж проїздів шляхом забезпечення зручного і безпечного пішохідного руху між прохідними і окремими будівлями.

Ширину тротуару проектують кратною смузі руху шириною 0,75 м. Кількість смуг руху залежить від чисельності працюючих. Мінімальна ширина тротуару приймається рівною 1,5 м.

Тротуари і пішохідні доріжки розміщують з відступом від проїжджої частини дороги до краю тротуару (не менше 2 м). Як виключення, при тісних умовах забудови дозволяється примикання тротуарів до проїжджої частини дороги. При цьому тротуари мають бути на рівні верху бортового каменя і відокремлені від дороги смугою зелених насаджень.

Розміщення тротуарів біля стіни будівлі допускається тоді, коли здійснюється відведення води від покрівлі будівлі. При відсутності відведення води тротуар розміщують не менше ніж на 1,5 м від будівлі.

Правила техніки безпеки і виробничої санітарії передбачають, що швидкість руху внутрішньоцехового транспорту не повинна перевищувати 5 км/год, а транспортні засоби мають бути забезпечені відповідною сигналізацією.

На промислових підприємствах використовуються різноманітні види транспортних засобів: рейкові, автомобільні, монорейкові, електровозики, електрокари, конвеєри, пневматичний транспорт. Різні види транспорту, що використовується на промислових підприємствах, створюють потенційну небезпеку виникнення нещасних випадків.

Використання залізничних транспортних засобів є причиною виникнення більш небезпечних ситуацій порівняно з безрейковим транспортом, використання якого значно знижує потенційну небезпеку травматизму. При безрейкових транспортних засобах немає перехресних залізничних колій, виключається затримка вантажів через маневрування составів.

При перетині внутрізаводських залізничних колій автодорогами і пішохідними доріжками необхідно установити переїзди і переходи зі світло-звуковою сигналізацією. Охороняємі переїзди повинні мати закриті шлагбауми з ліхтарем і добре освітлення вночі. З обох боків переїзду встановлюють попереджувальні знаки на відстані гальмівного шляху. Освітленість залізничних колій і переїздів повинна бути не менше 0,5 лк.

Залізничні платформи і вагони вздовж фронту розвантаження (навантаження) мають переміщуватися локомотивами або мотовозами. Забороняється переміщення їх машинами нерейкового транспорту. При зупинці залізничних составів під уклін крім включення гальм під колеса вагонів підкладають гальмівні башмаки.

Стан залізничних колій, стрілок має щоденно перевірятися із занесенням результатів перевірки до шляхового журналу. Працівники, які обслуговують залізничний транспорт, мають бути навчені правилам охорони праці.

Для переміщення вантажів всередині цеха досить поширеними є вузькоколійні шляхи, їх укладають на міцну основу з точним дотриманням стикування рейок.

Нахил вузькоколійних шляхів всередині цеха не допускається, а поза цехом він має бути не більше 0,02. Вузькоколійні шляхи повинні утримуватися у справному стані і регулярно перевірятися. Для вимкнення довільного переводу стрілок при проході по них рухомого складу їх забезпечують контрвантажами. Для запобігання сходження вагонеток з колій у кінці вузькоколійного шляху установлюють упори. Вагонетки мають бути у справному стані, з визначенням їх граничної вантажопідйомності.

Вагонетки з перекидним кузовом розвантажуються спеціальними пристосуваннями для запобігання їх падіння, люди при цьому мають знаходитись у боці, протилежному перекиданню. Між вагонетками, які рухаються в одному напрямку, допускається відстань на горизонтальних ділянках 20м, на похилих — 30м.

Забороняється їздити на підніжках як порожніх, так і навантажених вагонеток, тягнути їх на себе; вагонетки штовхають тільки вперед та ін.

Крім наземних рейкових транспортних засобів в умовах виробництва використовуються підвісні шляхи монорейкового транспорту. Для їх безпечної експлуатації необхідно, аби підвісні шляхи були надійно закріплені до будівельних конструкцій з дотриманням точності стискування рейок.

При влаштуванні монорейкових шляхів не дозволяється їх нахил. Передаточні возики, круги і стрілки монорейкового транспорту повинні мати пристосування для фіксування стиків монорейкових шляхів, аби уникнути сходження вагонеток з колії. У процесі експлуатації необхідно регулярно перевіряти стан фіксаторів, а при виявленні несправності заборонити їх використання. Перевідні стрілки монорейкових шляхів мають вільно переводитись, а зазор на стиках рейок передаточного моста або перевідної стрілки не повинен перевищувати 10 мм.

Вагонетки монорейкового транспорту забезпечують спеціальними защіпками, які утримують їх від самодовільного перекидання.

У процесі експлуатації монорейкових шляхів їх вантажопідйомність і швидкість руху встановлюють за розрахунковими даними відповідно до місцевих умов виробництва.

Безпечна експлуатація транспортних засобів безперервної дії.

Монтаж і безпечна експлуатація стрічкових конвеєрів здійснюється відповідно до вимог ГОСТу та їх паспортних даних.

Усі частини конвеєра, що обертаються, мають бути огородженими. Якщо конвеєр розміщений над проходами і проїздами, частини його, що обертаються, мають бути захищені навісами, прокладеними за габарити конвеєра на 1 м.

Для обслуговування конвеєра ширина проходів має бути не меншою 0,7 м — при його обслуговуванні з одного боку; 1,0 м — між паралельно встановленими конвеєрами.

Ширина проходу між паралельно встановленими конвеєрами, закритими по всій трасі жорсткими або сітковими огородженнями, може бути зменшеною до 0,7 м; при обслуговуванні конвеєра з обох боків ширину проходів встановлюють до 1,2 м.

Висота проходів має бути не менше 2,2 м для конвеєрів, установлених у виробничих приміщеннях; 1,8 м — для конвеєрів, установлених в галереях, тунелях і на естакадах.

Для зручності ходіння вздовж конвеєра до настилу естакад і галерей закріплюються поперечні дерев'яні планки на відстані 0,3- 0,5 м одна від одної.

Для негайної зупинки конвеєра по всій його довжині прокладають тросик, з'єднаний з пусковим пристроєм. Підключають і експлуатують електричну частину конвеєра відповідно до правил електробезпеки.

Електричні дроти на конвеєрі і від конвеєра до рубильника захищають додатковою гумовою ізоляцією. Рама конвеєра заземлюється. Конвеєри повинні мати пристрої для вимкнення їх при обриванні стрічки або канатонатягувальних пристроїв. Для розвантажувального возика на конвеєрах передбачаються кінцеві вимикачі.

При експлуатації конвеєрів в умовах, коли вся траса не проглядається, з місця пуску встановлюють звукову і світлову сигналізацію, зблоковану з пусковим пристроєм таким чином, щоб виключалась можливість пуску даного обладнання без попередньої подачі сигналу. Пряму сигналізацію з поста конвеєра дозволяється використовувати у тих випадках, коли конвеєр проглядається на всю довжину.

Забороняється експлуатація конвеєрної установки за відсутності або несправності огородження барабанів, роликових опор або відхилення роликів, без заземлення електрообладнання і рами конвеєра, без сигналізації і освітлення, бех ходових трапів, засобів боротьби з пилом та ін.

При одночасній роботі декількох послідовних конвеєрів або в поєднанні конвеєрів з іншим технологічним обладнанням двигуни всіх машин мають бути зблоковані.

Конвеєри мають автоматично зупинятись при завантаженні бункерів сипучими матеріалами до верхнього рівня. Виконання будь-яких ремонтних робіт на конвеєрі під час його руху забороняється. Конвеєри, віддалені від робочих місць, обслуговуються двома робітниками.

Ланцюгові конвеєри обладнують бортами висотою не менше половини граничних габаритів транспортуємих матеріалів. При нахилі конвеєрів понад 6° передбачається спеціальне гальмівне пристосування, що запобігає зворотній ході стрічки.

Для переходу над трасою конвеєра в необхідних місцях влаштовують перехідні містки шириною 1 м, огороджені поручнями висотою не менше 0,9 м.

Якщо конвеєри прокладено над проходами, їх огороджують суцільною обшивкою, яка виключає можливість падіння матеріалів, що транспортуються, і довільного торкання людини до стрічки.

Під час роботи конвеєра не допускається усувати буксування стрічки шляхом підсипання піску між стрічкою і барабаном, натягувати стрічку, переставляти ролики. Ці операції здійснюють при виключеному електродвигуні та вивішеному написі: «Не вмикати — працюють люди!»

Очищення стрічки конвеєра від налиплих матеріалів, що транспортуються, здійснюють на холостій вітці механічними і пневматичними пристосуваннями при повній зупинці конвеєра.

 

Тема 15

,,Електробезпека.”

 

        Практика показує, що в усіх областях застосування електричної енергії на підприємствах і в організаціях мають місце випадки ураження людини електричним струмом.

        Це може відбуватися в наступних випадках:

               при дотику до струмоведучих частин електроустановки;

               при наближенні на недопустимо близьку відстань до неізольованих струмоведучих частин;

               з появою в електроустановці аварійного режиму що, як правило, призводить до появи так званих напруги кроку і напруги дотику;

               при невідповідності параметрів електроустановки нормам, наведеним у відповідних ГОСТ, ДСТ, Правилах устрою електроустановок (ПУЕ), Правилах безпечної експлуатації електроустановок (ПБЕЕ).

        З метою забезпечення електробезпеки всі виробничі приміщення підрозділяють за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом на три класи:

        Приміщення без підвищеної небезпеки – це сухі приміщення з відносною вологістю не більше 75 % і температурою повітря в межах + 5…+ 250 С, з неструмопровідними підлогами (дерев'яними, пластмасовими), з повітряним середовищем без струмопровідного пилу.

        Приміщення з підвищеною небезпекою – це приміщення, що характеризуються наявністю однієї з таких ознак:

               вогкість з постійною відносною вологістю повітря більше 75 %;

               струмопровідний пил;

               струмопровідні підлоги (земляні, металеві, залізобетонні, цегельні);

               висока температура повітря (вище 35 0С);

               можливість одночасного дотику людини до металевих конструкцій будинків, технологічних апаратів, механізмів і до металевих корпусів електроустаткування.

        Приміщення особливо небезпечні  це приміщення, в яких наявною є одна з наступних ознак:

               відносна вологість повітря постійно близька до 100 %, внаслідок чого стіни, стеля таких приміщень покриті конденсатом вологи;

               приміщення з постійною наявністю їдких газів чи пари відносно матеріалу ізоляції струмоведучих частин;

               приміщення, для яких характерні дві чи більше ознак, що відносяться до класу приміщень з підвищеною небезпекою, наприклад, приміщення з струмопровідним пилом і сирою струмопровідною підлогою.

        Особливості дії електричного струму на організм людини

        Електричний струм, що протікає через тіло людини, призводить до виникнення в ньому наступних основних нестандартних процесів:

               безпосереднє роздратування та збудження живих тканин (м’язів, нервових волокон, серцево-судинної системи). Цей процес відбувається в тому разі, коли шлях протікання струму пролягає безпосередньо через живі тканини організму людини;

               рефлекторне (непряме) збудження тканин, що є наслідком дії електричного струму на центральну нервову систему;

               посилення процесу збудження тканин, виникнення неадекватних та недоцільних команд центральної нервової системи в результаті накладання електричного струму на процеси розповсюдження біострумів;

               перетворення електричної енергії в теплову при проходженні електричного струму через живі тканини, які характеризуються певним електричним опором. 

        У результаті цього, протікання електричного струму через організм людини являє собою складний процес, який супроводжується значним спектром фізико-біологічних та хімічних реакцій, основними з яких є термічна, електролітична, механічна та біологічна. Для вияснення їх сутності стисло охарактеризуємо механізм дії кожної з вказаних реакцій.

        Термічна реакція тканин організму людини виникає внаслідок перетворення електричної енергії в теплову. Справа в тому, що тканини людини характеризуються кінцевою величиною опору протіканню електричного струму. В зв’язку з цим, при протіканні струму, відповідно до закону Ома, на опорі формується деяка потужність, що трансформується в теплову енергію. При цьому дія електричного струму може виявлятися в нагріванні до високих температур окремих ділянок тканини тіла людини, кровоносних судин, нервових волокон і т. ін. і, як наслідок, викликати значні функціональні зміни в організмі або його окремих частинах.

        Електролітична дія електричного струму на живі тканини  полягає в розкладанні внутрішньоклітинної органічної рідини на іони. Такий процес може супроводжуватись значними змінами її фізико-хімічного складу і, як наслідок, порушенням функціональних характеристик організму людини.

        Механічна реакція організму людини на протікання електричного струму виявляється у вигляді електродинамічного ефекту, який полягає, наприклад, у різкому скороченні м’язових тканин. У цьому разі може спостерігатися їх розрив, розрив та порушення кровоносних судин і т. п.

        Біологічна реакція організму людини на електричний струм формується в результаті його дії на внутрішні біоелектричні процеси, в подразненні живих тканин. Оскільки величина зовнішнього струму може бути значно більша за рівні біострумів, то при цьому можуть виникнути специфічні, в ряді випадків значні розлади діяльності організму людини в цілому.

        Види електричних травм

        Розглянуті вище реакції організму людини та дія електричного струму і електричної дуги на живі тканини можуть призводити до електричних травм порушень функцій життєдіяльності живих тканин, окремих частин чи організму людини в цілому. Вся сукупність можливих електричних травм класифікується як місцеві електричні травми й електричні удари.

        Місцева електрична травма –  ясно виражене місцеве порушення цілісності тканин та кісток тіла людини, що викликається дією електричного струму або електричної дуги.

        Слід зазначити, що більшість місцевих електричних травм, як правило, визивається відносною короткочасною дією струму, значного за величиною (більше 1 А).

        Серед великої кількості видів місцевих електричних травм найбільш поширеними є: електричні опіки, електричні знаки, механічні пошкодження та електроофтальмія.

        Електричні опіки – місцеві пошкодження живих тканин тіла людини, що виникають при протіканні через них електричного струму або в результаті дії електричної дуги. Таким чином, ці місцеві електричні травми підрозділяються на два види – опік струмом та дуговий опік.

        Опік струмом виникає внаслідок його термічної дії. Річ у тому, що на ділянках тканин тіла людини, через які протікає електричний струм, як і на будь-якому опорі електричному струму, згідно з фізичними законами, формується деяка електрична потужність. Ця потужність перетворюється на теплову. В тому разі, якщо величина електричної потужності достатня для нагрівання ділянки тіла людини до температури 60…70 ºС, то в зв’язку з тим, що людина являє собою білкову форму матерії, – відбувається процес переходу білка з рідкої, живої фази – до твердої, неживої. Такі опіки можуть проникати глибоко всередину тканин тіла людини і потребують довгострокового лікування. Опік струмом являється однією з самих розповсюджених електричних травм.

        Електричні знаки – пошкодження ділянки шкіряного шару тіла людини внаслідок його безпосереднього контакту з струмоведучою частиною електроустановки. Природа виникнення цього виду електричних травм вивчена недостатньо. Останні гіпотези представляють її як дію електролітичної та механічної дії електричного струму. Електричні знаки мають вигляд припухлості з затверділою ділянкою шкіри. Іноді електричні знаки мають вигляд форми тієї ділянки струмоведучої частини електроустановки, до якої доторкнувся потерпілий. Самі електричні знаки безболісні. У разі значних розмірів уражених ділянок шкіри ці електричні травми можуть призводити до порушення функцій потерпілої частини організму людини.

        Механічні пошкодження – ушкодження частин тіла людини, яке  наступило внаслідок мимовільних судорожних скорочень мязових тканин людини під дією протікаючого через них електричного струму. В цьому разі є наявною електродинамічна реакція організму людини на прикладений електричний струм.

        Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей – роговиці та кон’юктиви, що виникає під дією активного потоку ультрафіолетового діапазону випромінювань електричної дуги. Ця електрична травма проявляється, як результат хімічної реакції клітин, в яких виникають зміни фізико-хімічного складу різної глибини та інтенсивності. Зовнішньо наслідок дії електричної дуги в цьому разі виявляється у почервонінні й запаленні шкіри повік, часткової втрати зору.

        Електричні удари – ураження окремих життєво важливих органів тіла людини внаслідок дії електричного струму на його нервову систему та м’язові тканини.

Електричні удари викликаються порівняно невеликими величинами струму, як правило при виконанні робіт в електроустановках напругою живлення до 1000 В. В основі механізму виникнення травм цього типу знаходяться електродинамічна та біологічна реакції організму людини на діючий електричний струм. При цьому, оскільки величина струму порівняно невелика, то, як правило, місцеві електричні травми не виявляються.

        Найбільш шкідливий прояв електричних ударів спостерігається у вигляді двох основних травм – зупинки дихання і фібріляції серця.

        Зупинка дихання – електрична травма, яка може мати місце при довгостроковій дії (більше 15...20 с) невідпускаючого струму, який протікає через область дихальних м'язів і викликає їх параліч. 

        Фібріляція серця електрична травма, що виявляється у хаотичному скороченні й розслабленні м'язових волокон серця (фібріл) внаслідок короткострокової дії струму (0,15...0,2 с) величиною декілька сотень міліампер. Якщо імпульс електричного струму співпадає за часом з фізіологічним імпульсом кардіоциклу, то можлива активізація його амплітуди. При цьому, внаслідок перерозподілу енергії м’язів серця, амлітуда першого імпульсу, який забезпечує транспортування крові в організмі, зменшується, а другого (фізіологічного) збільшується. В результаті цього серцеві м’язи не забезпечують нормальний кровотік через їх хаотичну роботу.

        Фактори, що впливають на ступінь ураження людини електричним струмом

        Вплив стану шкіряного шару

        Будова шкіри людини досить складна. Спрощено її можна представити у вигляді двох прошарків – верхнього (рогового), який практично являє собою неживу тканину, та нижнього. Верхній прошарок шкіри характеризується значною величиною електричного опору, тоді як нижній має значно менше значення цієї характеристики.

Таким чином, порізи, подряпини, зволоження, збільшене потовиділення, забруднення шкіряного шару можуть призвести до значного зменшення загального опору тіла людини електричному струму.

        Вплив параметрів електричного струму

        Рід електричного струму (постійний чи змінний). Порівнюючи дію змінного й постійного електричного струму, при рівних їх значеннях, слід зазначити, що наслідки ураження людини в другому випадку виявляються менш небезпечними.

        Величина електричного струму. В плані ранжування градації дії електричного струму на людину виявлені його так звані «порогові значення», які викликають різну реакцію живих (табл. 13.1.). 

        Схеми електричних мереж

Найбільш поширеними електричними мережами являються трифазні мережі з ізольованою (рис.13.1), та глухозаземленою нейтраллю (рис. 13.2).

Таблиця 13.1. Усереднені статистичні дані порогових значень дії електричного струму на організм людини

Значення електричного струму, який проходить через тіло людини, мА

 

Фізіологічна реакція організму людини

 

 

Перемінний електричний струм

Постійний електричний струм

Менше 0,5

Невідчутний струм.

Невідчутний струм.

0,5...1,5

Відчутний струм. Легке тремтіння пальців руки.

Невідчутний струм.

10...15

Відчутний струм. Больові відчуття в руках.

Відчуття нагріву.

20...25

Невідпускаючий струм. Руки неможливо відірвати від струмоведучих частин. Утруднене дихання.

Збільшення нагріву. Незначне скорочення м’язових тканин.

50...80

Невідпускаючий струм. Зупинка дихання.

Фібріляція серця.

Відчуття сильного нагріву. Судороги. Утруднене дихання.

Більше 100

Смертельний струм.

Зупинка дихання.

 

        Електричний опір () з’єднання нейтралі джерела електричної енергії з землею у трифазних мережах з глухозаземленою нейтраллю є невеликим і складає величину  < 10 Ом.

Рис. 13.1. Трифазна електрична мережа з ізольованою нейтраллю: 1 –нейтраль

джерела електричної енергії; А,В,С – фази мережі живлення; фазна напруга

електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі

 

        Слід також зазначити, що у трифазних електричних мережах існує два типи напруги, які вказані на рис. 13.1, 13.2:

               лінійна напруга, що формується між будь-якими двома фазами електричної мережі;

               фазна напруга, що формується між будь-якою фазою електричної мережі й землею.

Рис. 13.2. Трифазна електрична мережа з глухозаземленою нейтраллю:

1 – нейтраль джерела електричної енергії; А, В, С – фази мережі живлення; фазна напруга електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі;  опір глухого заземлення нейтралі джерела електричної енергії

        Ці напруги різняться за величиною і пов’язані між собою наступним відношенням:

.

        Таким чином, лінійна напруга у  раз більша за фазну напругу електричної мережі незалежно від режиму нейтралі. 

        Схеми включення людини в електричне коло

        Існує досить багато схем включення людини (варіантів дотику до точок електричної мережі) в електричне коло. Найбільш поширеними та характерними з них є чотири. Ці схеми такі:

1.            Включення людини між двома фазами електричної мережі (двофазне включення).

2.            Включення людини між однією фазою електричної мережі та землею (однофазне включення).

3.            Включення людини на напругу кроку.

4.            Включення людини на напругу дотику.

        При аналізі ступеня небезпеки ураження людини електричним струмом в кожному разі приймаємо стандартизовану (прийняту для розрахунків) величину опору тіла людини .

Рис. 13.3. Двофазне включення людини в електричний ланцюг:

 шлях електричного струму, що протікає через тіло людини;

опір тіла людини електричному струму; Uл – лінійна напруга

 

        Двофазне включення людини (рис. 13.3), як правило, завжди найбільш небезпечне, тому що, по-перше до тіла людини прикладається найбільша напруга електричної мережі – лінійна (), а по-друге – в електричне коло практично включений тільки опір людини. При чому, в цьому разі режим нейтралі електричної мережі суттєво не впливає на ступінь ураження людини електричним струмом.

        Виходячи із закону Ома є можливість визначити в загальному вигляді величину електричного струму, який протікає в цьому випадку через тіло людини:

        Якщо взяти за приклад електричну мережу з напругою джерела живлення 380 В, то величина електричного струму, що протікає через тіло людини, матиме таке значення:

        Виходячи з вищенаведених порогових значень електричного струму, що протікає через тіло людини виходить, що така величина струму значно більша за смертельну (нагадаємо, що порогове значення смертельного струму для людини складає ).

        Таким чином, двофазне включення людини в електричне коло характеризується високою небезпекою ураження електричним струмом.

        Однофазне включення людини в електричне коло.  На відміну від двофазного, при однофазному включенні людини в електричне коло до її тіла буде прикладена фазна напруга (рис. 13.4.). При чому, на ступінь ураження людини електричним струмом в цьому разі в значній мірі впливають тип і деякі параметри електричної мережі.

        На практиці така схема включення є найбільш розповсюдженою.

        Включення людини на напругу кроку та напругу дотику. Включення на напругу кроку та напругу дотику виникає тоді, коли людина знаходиться в полі розтікання електричного струму при замиканні на землю. При включенні на напругу кроку на людину діє електричний струм, що протікає шляхом, наприклад «права – ліва нога». При включенні на напругу дотику електричний струм протікає шляхом «рука людини, яка доторкається до корпусу електроустановки – ноги людини». Ступінь ураження залежить від параметрів струму замикання та розташування людини відносно точки замикання.

        Методи захисту в електроустановках

        Основним напрямком, що забезпечує необхідний рівень електробезпеки, є застосування нормативних методів захисту в електроустановках (ЕУ). До основних методів захисту від ураження людини електричним струмом, що застосовуються в електроустановках, відносяться:

               використання необхідного типу ізоляції (робочої, подвійної, додаткової, посиленої);

               забезпечення недоступності струмоведучих частин ЕУ;

               електричний розподіл електричної мережі;

               використання малої напруги;

               захисне відключення;

               захисне заземлення;

               занулення.

        Використання необхідного типу ізоляції

        В електроустановках використовують декілька видів ізоляції струмоведучих частин.

        Ізоляція робоча – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує її нормальну роботу й захист працюючих від ураження електричним струмом.

        Ізоляція подвійна – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що складається з робочої та додаткової ізоляції.

        Ізоляція додаткова – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки,  передбачена додатково до робочої ізоляції на випадок пошкодження робочої ізоляції.

        Ізоляція посилена – поліпшена електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує такий же ступінь захисту, як і подвійна ізоляція.

        Якість ізоляції характеризується, насамперед, її опором протіканню електричного струму. Відповідно до Правил устрою електроустановок (ПУЕ) опір ізоляції в електроустановках напругою до 1000 В повинен складати величину  Rіз ≥ 0,5 МОм.

        Недоступність струмоведучих частин ЕУ забезпечується шляхом розміщення зовнішньої електропроводки мережі тимчасового електропостачання на опорах на висоті над рівнем землі, підлоги або настилу не менше:

        2,5 м – над робочим місцем:

        3,5 м – над проходами;

        6,0 м - над проїздами.

Магістральні проводи можуть бути без ізоляції в тому випадку, якщо вони прокладені на висоті не менше 3,5 м від рівня землі, підлоги або настилу.

        У діючих виробничих приміщеннях, у місцях постійного електропостачання використовується: схована електропроводка; огородження струмоведучих частин; блокування та розміщення струмоведучих частин ЕУ у важкодоступному місці. Огородження можуть бути суцільним або сітчастими з розміром осередку не більше 25 х 25 мм.

        Суцільні або сітчасті огородження використовують при напрузі вище: у сухих приміщеннях – 65 В, у сирих – 36 В, а в особливо сирих –  12 В.

        Електричний розподіл мереж.

        Електричний розподіл мереж. Мета цього методу захисту – зменшення величини ємнісного струму замикання на землю, що збільшує комплексний опір ізоляції фаз відносно землі.

        Електричний розподіл мереж застосовують у протяжних або розгалужених мережах з ізольованою нейтраллю, що характеризуються значними ємнісними струмами замикання на землю. Цей метод реалізують шляхом підключення окремих споживачів електричної енергії через розділові трансформатори, що живляться від магістральної мережі (рис. 13.5). Напруга первинної та вторинної обмоток такого трансформатора є однаковими.

        Застосування малих напруг

        Мета цього методу – зниження напруги живлення електричних установок до значення довгостроково допустимої напруги дотику, при якій навіть двофазний дотик людини є безпечним.

        Суть методу полягає у використанні напруги живлення ЕУ не вище 42 В з метою зменшення небезпеки ураження людини електричним струмом.


Метод малих напруг реалізують з використанням понижуючих трансформаторів (рис. 13.6). Застосування автотрансформаторів для одержання малої напруги забороняється.

        Величину малої напруги вибирають з урахуванням категорії приміщення за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом.

 

Рис 13.5. Метод електричного розділення мережі:  схема електричної мережі відповідно а - до розділення мережі; б - після розділення мережі; Н –  навантаження електричної мережі; СТ – силовий трансформатор; РТі – розділові трансформатори; ВН – сторона високої напруги; НН – сторона низької напруги; 1:1 – коефіцієнт трансформації розділового трансформатора

 

        У приміщеннях з підвищеною небезпекою й особливо небезпечних, де електричний опір тіла людини може бути значно знижений, струм, що проходить через тіло людини, може в кілька разів перевищувати небезпечну величину. Найбільший ступінь безпеки досягається при напрузі живлення до 10 В, тому що в цьому разі струм, що проходить через тіло людини, не перевищує 1…1,5 мА. Так, при величині опору тіла людини Rh = 1000 Ом, при напрузі 10 В струм через тіло людини не перевищує величини, допустимої при тривалому випадковому дотику Ih. ≥ 10 мА.

У зв'язку з цим у переносних ЕУ, які використовують у виробничих умовах, для забезпечення електробезпеки застосовують малі напруги 12 В і 36 В. У приміщеннях з підвищеною небезпекою для переносних ЕУ рекомендується номінальна напруга 36 В.

        В особливо небезпечних приміщеннях для живлення переносних світильників рекомендується використання напруги 12 В, а ручного електроінструмента – не вище 12 В.  

        Через те, що одним застосуванням малих напруг не завжди вдається досягти достатнього ступеня безпеки працюючих, додатково застосовують інші заходи захисту в ЕУ – подвійну ізоляцію, захист від випадкового дотику до струмоведучих частин та ін.

        Застосування малих напруг є ефективним захисним методом, однак його поширення стримується високою вартістю прокладання додаткової мережі малої напруги. У зв'язку з цим область застосування малих напруг обмежується живленням ручних електрифікованих інструментів, ручних переносних світильників і ламп місцевого освітлення в приміщеннях з підвищеною небезпекою й особливо небезпечних за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом.

        Захисне заземлення

        Захисне заземлення − це навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин електроустановки, що можуть виявитися під напругою в аварійних ситуаціях (рис. 13.7).

        Метою захисного заземлення є усунення небезпеки ураження людини електричним струмом при появі напруги на корпусі або на інших неструмоведучих металевих частинах ЕУ, тобто при замиканні на корпус (наприклад, при пробої ізоляції).

Дія захисного заземлення полягає у зменшенні до безпечної величини сили струму, що проходить через тіло людини при її дотику до корпусу ЕУ, що виявився під напругою. Це досягається зменшенням потенціалу корпусу заземленого устаткування.

        Захисне заземлення електроустановок застосовують у мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

        Захисний заземлюючий пристрій складається із сукупності заземлювача і провідників, що заземлюють. Заземлювач являє собою провідник або систему з'єднаних між собою металевих провідників, що знаходяться в безпосередньому контакті з землею. Провідник, що заземлює, – це металевий провідник, що з'єднує частини електричної установки, які заземлюються, з заземлювачем.

        Для заземлення електроустановок використовують природні й штучні заземлювачі. Природними заземлювачами можуть бути металеві конструкції будинків, трубопроводи й устаткування, що мають надійне з'єднання із землею.

        Трубопроводи пальних рідин, газів, а також трубопроводи, покриті ізоляцією, наприклад, для захисту від корозії, використовувати в якості заземлювачів забороняється.

        Як штучні заземлювачі, як правило, використовують металеві труби діаметром 35...50 мм, кутову сталь з шириною полиць не менше 40 мм, довжиною 2,5... 3,5 м, які з'єднують між собою на глибині не менше 0,5 м від поверхні землі металевими смугами перерізом не менше 48 мм2. У такий спосіб створюється єдина конструкція захисного заземлюючого пристрою. Алгоритм розрахунку параметрів захисного заземлюючого пристрою наведений на рис. 13.8.

        Провідники, що заземлюють, прокладають по конструкціях будинків відкрито, в легко доступних для огляду місцях. Такі провідники повинні мати відмітне фарбування: по зеленому фоні жовті смуги. До устаткування заземлюючі провідники приєднують зварюванням або болтами, а до заземлювача (під землею) – тільки зварюванням.

        За розташуванням заземлювачів відносно корпусів ЕУ, що заземлюються, захисні заземлення поділяються на виносні й контурні.

        У виносного захисного заземлення заземлювачі розташовують на деякому видаленні (не менше 20 м) від устаткування, що заземлюється.

        У контурного  захисного заземлення заземлювачі розташовують у вигляді контуру по площі, на якій розташовані ЕУ, що заземлюються.

Зануленням називається навмисне електричне з'єднання металевих неструмоведучих частин електроустановки, що можуть виявитися під напругою в аварійній ситуації, з нульовим захисним провідником.

        Дія занулення заснована на перетворенні замикання на корпус в однофазне коротке замикання з метою формування великих струмів, здатних забезпечити спрацьовування апаратів захисту (плавких вставок запобіжників, автоматичних вимикачів, магнітних пускачів з вбудованим тепловим захистом і т. п.).

        Занулення застосовують в мережах з глухозаземленою нейтраллю напругою до 1000 В, які для реалізації системи занулення перетворюють у трифазні чотирипровідні мережі (рис. 13.9). При цьому для забезпечення ефективного спрацьовування занулення необхідно, щоб провідність нульового захисного проводу була не менше 0,5 провідності фазного проводу.

        Алгоритм розрахунку параметрів занулення наведений рис. 13.10.

 

Рис. 13.8.  Алгоритм розрахунку параметрів захисного заземлюючого пристрою

        При використанні системи занулення час відключення аварійного режиму ЕУ від живильної мережі складає 5...7 с при захисті запобіжниками з плавкими вставками і 1... 2 с – при захисті автоматичними вимикачами.

        Для надійного спрацьовування цієї системи захисту необхідно виконання наступної умови:

Iк.з. > 3Iнпл      або    Iк.з. > 1,25 Iнавт,

        де Iнпл  номінальний струм плавкої вставки запобіжника; Iнавт  – номінальний струм спрацьовування автомата захисту.

        Блокування

        Блокування   пристрої, що відключають живлення електроустановки при спробі несанкціонованого доступу до неї і застосовують в електроустановках, в яких часто виконуються роботи на струмоведучих частинах (випробувальні стенди, установки для випробування ізоляції підвищеною напругою і т. п.). Блокування також застосовують в конструкціях рубильників, пускачів, автоматичних вимикачів та інших електричних апаратів, що працюють в умовах, при яких ставляться підвищені вимоги безпеки (наприклад, суднові, підземні та інші електроустановки).

Рис. 13.9. Схема занулення електроустановки: Rо – електричний опір заземлення нейтралі джерела живлення; 1 - електрична установка; 2 – нульовий захисний провід; 3 – провід, що з’єднує корпус електричної установки з нульовим захисним проводом; 4 – контакти автомату захисту електроустановки

        Блокування за принципом дії поділяють на електричні й механічні.

        Електричні блокування забезпечують розрив ланцюга живлення спеціальними контактами, що встановлюють на дверях огороджень, кришках і дверцятах захисних кожухів ЕУ.

        Якщо керування електроустановкою виконується дистанційно, то блокувальні контакти включають в ланцюг керування пусковим апаратом.

        Найбільш доцільний для цієї мети магнітний пускач або контактор, тому що при відкриванні дверей приміщення, в якому розташована електроустановка, блокувальні контакти таких пристроїв розмикають ланцюг живлення їх котушки.

        При обриві цього ланцюга електроустановка відключається, як і при відкриванні дверей. Це запобігає можливості виникнення нещасного випадку при несправному ланцюзі блокування.

        Схема захисту побудована так, що електроустановка не може бути включена при закриванні дверей, тому що замикання блокувальних контактів не є достатнім. Для включення ЕУ додатково потрібне натискання допоміжної кнопки, що включає додаткові контакти. Тому, якщо оператор ввійшов усередину огородження ЕУ, він не може виявитися під напругою при випадковому закриванні дверей. Якщо ж блокувальні контакти включені безпосередньо в силовий ланцюг живлення ЕУ, а не через магнітний пускач або контактор, то така схема підключення не виключає цієї можливості. У зв’язку з цим така схема блокування застосовуватися не повинна.

        Функціонально для забезпечення безпеки необхідно, щоб блокувальні контакти розмикалися вже при незначному розчиненні дверей (10...15 см) таким чином, щоб людина не могла проникнути за огородження при невідключеній напрузі живлення ЕУ. Конструктивно блокувальні контакти повинні встановлюватися на обох половинках двостулкових дверей, щоб не було можливості включити електроустановку, залишивши відкритою одну зі стулок.

        Механічні блокування, застосовувані в електричних апаратах, не повинні дозволяти його відкривання, зняття захисного кожуха ЕУ зі збереженням напруги живлення і, навпаки – включення електричного апарата при відкритій (знятій) кришці.

Рис. 13.10. Алгоритм розрахунку параметрів занулення

        В апаратурі автоматики, обчислювальних машинах, радіоустановках та інших електронних пристроях застосовують блокові схеми, що забезпечують механічне блокування. У загальному корпусі на окремих платах встановлюють окремі блоки, що з'єднуються з іншими пристроями штепсельним з'єднанням. При висуванні або видаленні блоку зі свого місця штепсельне з’єднання розмикається і блок автоматично відключається.

        Захисне відключення

        Захисне відключення є додатковим захистом, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки з появою в ній небезпеки ураження людини електричним струмом за 0,2 с.

        Основними параметрами пристроїв захисного відключення (ПЗВ) є величина струму, наприклад, в схемі захисного заземлення, на який реагує пристрій, величина напруги і його швидкодія.

        Надання долікарської допомоги при ураженні людини електричним струмом

        Перша допомога при нещасних випадках – це комплекс заходів, спрямованих на відновлення або збереження життя і здоров'я потерпілого. Нещасні випадки, як правило, відбуваються в місцях, де медичний персонал відсутній і швидко повідомити про те, що трапилося, в медичну установу досить скрутно або неможливо.

        Для надання долікарської допомоги на ділянках і в цехах повинні бути передбачені аптечки і сумки першої допомоги з набором необхідних засобів. На підприємствах рекомендується мати апарат для виконання штучного дихання з набором інструментів для розкриття рота, витягування й утримання язика, а також носилки.

        При ураженні людини електричним струмом необхідно якнайшвидше звільнити її від дії струму, тому що від тривалості цієї дії залежить важкість електротравми.

        Заходи першої допомоги при оживленні людини залежать від її стану. Тому цикл реанімації складається з двох частин:

1.            Швидке визначення стану потерпілого.

2.            Енергійне кваліфіковане надання долікарської допомоги.

        Для визначення стану постраждалого потрібно укласти його на спину й перевірити наявність дихання і серцевих скорочень.

        Наявність дихання в потерпілого визначають за підйомом і опусканням грудної клітки під час самостійного вдиху й видиху. При порушенні дихання потерпілий має потребу в проведенні штучного дихання.

        При наявності серцевих скорочень пульс найкраще перевіряти по сонній артерії. Відсутність пульсу на ній свідчить, як правило, про припинення руху крові в організмі.

Про відсутність кровообігу в організмі можна судити за станом очних зіниць, які в цьому випадку розширені. При відсутності пульсу необхідний зовнішній масаж серця.

        Перевірка стану потерпілого, включаючи надання його тілу відповідного положення, перевірку дихання, пульсу і стану зіниць, повинна виконуватися швидко – протягом 15...20 с.

        У період уявної або клінічної смерті протягом 4...5 хв. зміни на останньому рівні життєзабезпечення людини ще оборотні й її можна врятувати. Отже, допомога потерпілому повинна бути зроблена кваліфіковано, протягом перших 4...5 хв. Основні методи долікарської допомоги включають: штучне дихання «рот у рот», «рот у ніс», а також зовнішній масаж серця.

        Для проведення штучного дихання потерпілого потрібно укласти на спину на тверду основу, розстебнути одяг і забезпечити прохідність верхніх дихальних шляхів, які можуть бути закриті запалим язиком, сторонньою речовиною або предметом у порожнині рота. Голову потерпілого треба повернути набік, очистити рот пальцем, обгорненим марлею або хусткою. Після цього той, хто надає допомогу, одну руку підсуває потерпілому під шию, а долонею іншої надавлює на чоло, максимально закидаючи голову назад. При цьому корінь язика відходить від задньої стінки гортані, відкриваючи вільний доступ повітря в легені, а рот відкривається.

        Штучне дихання виконують в такий спосіб. Глибоко вдихнувши, той, хто надає допомогу, робить енергійний видих у рот потерпілого. Як тільки грудна клітка потерпілого піднялася, наповнення повітря припиняють. Після цього у потерпілого відбувається пасивний видих. Якщо пульс у потерпілого визначається добре, то інтервал між вдуванням повітря повинен складати 5 с (12 дихальних циклів на хвилину).

        При зупинці серця, не втрачаючи ні секунди, потерпілого треба укласти на тверду основу і звільнити від одягу, оголити груди. Далі прощупуванням потрібно визначити місце натиснення: воно повинне знаходитися на два пальці вище м'якого кінця грудини. Після цього той, хто надає допомогу, повинен покласти на це місце долоню однієї руки, а поверх неї під кутом 900 – долоню другої руки. Надавлювати треба швидким поштовхом, злегка допомагаючи нахилом усього корпуса. Нижня частина грудини у потерпілого при натисненні повинна зміститися вниз на 3...5 см. Тривалість натиснення – не більше 0,5 с, з інтервалом 0,5 с. З появою самостійного пульсу, що свідчить про відновлення серцевої діяльності, потрібно негайно припинити масаж серця, але продовжувати проведення штучного дихання.

        Штучне дихання і непрямий масаж серця необхідно проводити до відновлення стійкого самостійного дихання й діяльності серця в потерпілого або до передачі його медичному персоналу.

 

        Контрольні запитання і завдання

1.

Як класифікуються приміщення за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом ?

2.

До яких основних нестандартних процесів в організмі людини призводить протікання електричного струму?

3.

Класифікація електричних травм.

4.

Місцеві електричні травми. Умови виникнення місцевих електричних травм.

5.

Види місцевих електричних травм.

6.

Електричні удари. Умови виникнення електричних ударів.

7.

Види електричних ударів. Зупинка дихання.

8.

Види електричних ударів. Фібріляція серця.

9.

Фактори, що впливають на ступінь ураження людини електричним струмом.

10.

Наведіть порогові значення величини електричного струму відносно ступеню ураження людини електричним струмом.

11.

Яка схема трифазної електричної мережі з глухозаземленою нейтраллю джерела живлення ?

12.

Наведіть схему трифазної електричної мережі з ізольованою нейтраллю джерела живлення.

13.

Які існують типи напруг у трифазних електричних мережах. Співвідношення між напругами у трифазних електричних мережах.

14.

Які існують схеми включення людини в електричний ланцюг ?

15.

Навести схему двофазного включення людини у трифазній електричній мережі.

16.

Навести схему однофазного включення людини у трифазній електричній мережі.

17.

Провести порівняльний аналіз небезпеки ураження при двофазному та однофазному включенні людини в електричну мережу.

18.

Які методи захисту людини застосовують в електроустановках ?

19.

Викладіть суть методу застосування необхідного типу ізоляції.

20.

У чому полягає метод забезпечення недоступності струмоведучих частин електроустановки ?

21.

Викладіть суть методу електричного розподілу мереж.

22.

Викладіть суть та область застосування методу застосування малих напруг.

23.

Захисне заземлення. Визначення, область застосування.

24.

Принцип дії захисного заземлення.

25.

Види захисних заземлюючи пристроїв.

26.

Викладіть принцип дії виносного захисного заземлення.

27.

Викладіть принцип дії контурного захисного заземлення.

28.

Алгоритм розрахунку захисного заземлюючого пристрою.

29.

Конструкція захисного заземлення.

30.

Занулення. Визначення, область застосування.

31.

Принцип дії занулення.

32.

Алгоритм розрахунку занулення.

33.

Блокування. Область застосування блокувань.

34.

Електричні блокування.

35.

Механічні блокування.

36.

Призначення захисного відключення.

37.

Етапи надання долікарської допомоги потерпілому при ураженні електричним струмом.

38.

Як здійснюють перевірку пульсу в постраждалого ?

39.

Як проводиться штучне дихання ?

40.

Викладіть правила виконання зовнішнього масажу серця.

 

Тема 16

,,Основи пожежної профілактики на виробничих об'єктах”

 

1. Горіння. Види горіння. Умова горіння,

Пожежі на виробництві та в побуті завдають великої шкоди та небезпеки працюючим і спричиняють значні матеріальні збитки. Пожежі завдають величезних збитків економіці держави, окремим громадянам.

Вогонь – друг людини, коли перебуває під контролем. Коли ж виривається з під контролю, стає лихом. Але біди може не статися, якщо дбати про безпеку. Пожежі не виникають самі по собі, а є наслідком дій людини. 

Забезпечення пожежної безпеки є невід'ємною частиною державної діяльності щодо охорони життя та здоров'я людей, національного багатства та навколишнього природного середовища.

З 1994 року введено в дію закон України „Про пожежну безпеку”. Цей закон визначає загальні правові, економічні та соціальні основи забезпечення пожежної безпеки на території України, регулює відносини державних органів, юридичних і фізичних осіб у цій галузі незалежно від виду їх діяльності та форм власності. („Закон” містить 41 статтю, зміна, доповнення в 2006 р. - ст. 10 та ін.)

В Україні діє НАПБ  А.01.001 - 2004 ,,Правила пожежної безпеки в Україні”.             Пожежна безпека може бути забезпечена заходами пожежної профілактики і активного пожежного захист. Поняття пожежної профілактики включає комплекс заходів які необхідні для попередження виникнення пожежі чи зменшення її наслідків. Під активним пожежним захистом розуміють заходи, які забезпечують успішну боротьбу з виникаючими пожежами чи вибухонебезпечними ситуаціями.

Статистика:

–         колишній Радянський Союз – за рік виникало приблизно 140-160 тис. пожеж і приблизно 8-10 тис. людей гинуло на пожежах (це 40-41 людина гинула щоденно);

–         дані по Україні:

 

■     за рік виникає приблизно 50-54 тис. пожеж;

■     щодоби виникає 120-130 пожеж (коли осінь, то більше 130 пожеж);

■     що саме страшне, то на пожежах гине багато людей - біля 2000 чол., в тому числі багато дітей (1995 р. – 2067 чол., 1996 р, – 2461 чол., 1997 – 2346 чол.; 1998 р. – 2202 чол., 1999 р. – чол., 2000 р. – 2002 чол., 2001 р. – 2003 чол.).

 

–         по Тернопільській області в середньому пожеж виникає 600-700 в рік, і гине приблизно 30-40 чоловік;

–         в світі за одну годину стається приблизно 600 пожеж, за рік приблизно 5 млн. пожеж.

Якщо проаналізувати головні причини виникнення біди, коли надбане роками і важкою працею нищиться вогнем за лічені хвилини, то виявляється, що вони такі - найпоширеніші причини пожеж в Україні :

—         необережне поводження з вогнем - 38,6%;

—         електричні причини – 22%:

—         пустощі дітей з вогнем – 9,5%;

—         пічне опалення – 9,4%:

—         підпали – 8,0%;

—         несправність виробничого устаткування - 1,7%;

—         невстановлені – 0,8%;

—         інші причини – 9,1%,

Гіркий досвід показує, що головною причиною необережного поводження з вогнем є необізнаність з правилами пожежної безпеки і не усвідомлення можливих наслідків. (Наприклад: водій першого класу, підсвічуючи сірником, хотів розгледіти в горловині баку, скільки там залишилося солярки, внаслідок чого на довгі місяці опинився в опіковому центрі).

„Закон” каже: „Усі працівники при прийняті на роботу і щорічно за місцем роботи проходять інструктажі з питань пожежної безпеки”, а допуск до роботи осіб, які не пройшли навчання, інструктаж і перевірку знань з питань пожежної безпеки, забороняється. Для реалізації напрацьованого в документах („Законі”) не потрібні величезні матеріальні затрати, але з виконанням вимог „Закону” сталася певна напруга. Не всі відомства організували навчання працюючих на підприємствах, не створили навчальних кутків або класів. Наслідок - порушення правил пожежної безпеки, що призводять до лиха. Пожежу легше попередити, ніж погасити.

При виникненні пожежі потрібно дзвонити за телефоном  101.

Пожежа - це неконтрольоване горіння поза спеціально-обладнаним приміщенням яке створює небезпеку життю і здоров'ю людей, навколишньому середовищу та призводить до матеріальних збитків.

Залежно від розмірів матеріальних збитків, пожежі поділяються на особливо великі (збитки від 10 тис. і більше розмірів мінімальної зарплати), великі (від 1000 до 10000) та інші.

Горіння - це хімічна реакція окислення, яка супроводжується виділенням диму та виникненням полум’я або свіченням. Горіння буває - гомогенне і гетерогенне. При гомогеннім горінні всі речовини, які реагують, мають однаковий агрегатний стан (наприклад газоподібний). Якщо вихідні речовини знаходяться в різних агрегатних станах і мають межу розділу фаз в горючій системі, то таке горіння буде гетерогенне. Пожежі в основному характеризуються гетерогенним (дифузійним) горінням (яке лімітується дифузією кисню повітря в зону горіння).

Одним із головних принципів у системі протипожежного захисту має бути положення про те, що будь-яка пожежа не трапляється сама по собі, а викликана конкретними умовами. Щоб виникла пожежа, необхідно щоб було три фактори:

а)  кисень;

б)  джерело вогню;

в)  горюча речовина.

Якщо кисню буде менше 14%, то горіння не буде (але процес горіння в деяких випадках може протікати і у відсутності кисню. Водень, фосфор, ацетилен та деякі інші речовини горять у хлорі; мідь в парах сірки; магній у вуглекислому газі).

Горіння може відбуватися з утворенням полум'я або без нього (це дерев'яне вугілля, кокс).

При розгляді процесу горіння виділяють такі його види: спалах, займання, спалахування, самозаймання, самоспалахування, тління, вибух.

Спалах – це швидке згорання горючої суміші без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння.

Займання – виникнення горіння під впливом джерела запалювання.

Спалахування – займання, що супроводжується появою полум'я.

Самозаймання – початок горіння без впливу джерела запалювання.

Самоспалахування – самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Тління – горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається з появою диму.

Вибух – надзвичайно швидке хімічне перетворення речовини, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу (руйнівну роботу).

До основних показників пожежної небезпеки, які характеризуються критичними умовами утворення достатньої для горіння газоподібних горючих продуктів випаровування чи розкладання конденсованих речовин і матеріалів відносяться:

—         температура спалаху;

—         температура запалення;

—         температурні межі запалення;

—         температуру самонагрівання та інше.

Температура спалаху – це найнижча в умовах спеціальних досліджень температура горючої речовини, при якій над поверхнею утворюються пари та гази, які здатні спалахнути в повітрі від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще не достатня для горіння (але горіння при цьому ще неможливе).

Температура запалення – температура горючої речовини, при якій вона виділяє горючі пари та гази з такою швидкістю, що після запалення їх від джерела запалювання утворюється стійке горіння;

Температурні межі запалення – це температури, при яких насичені пари речовини утворюють в даному окисному середовищі концентрації, рівні відповідно нижньому і верхньому концентраційним граничним рівням запалення рідин.

Концентраційні межі запалення речовини виражають в процентах відносно кисню повітря. У повітрі знаходиться близько 21% кисню. Зменшення його до 18-16% призводить до того, що більшість речовин і газів горіти не можуть. Всі речовини мають нижні і верхні концентраційні граничні рівні.

Мінімальну концентрацію пилу чи газу в повітрі, при якій відбувається їх загорання, називається нижнім граничним концентраційним рівнем запалення.

Верхнім концентраційним рівнем запалення називають максимальну концентрацію пилу чи газу в повітрі, при якій ще відбувається їх загорання.

Горіння спостерігається в інтервалах між нижнім і верхнім граничним концентраційним рівнем. Зменшення або збільшення концентрації речовини або газу призводить до того, що горіння не буде, оскільки в першому випадку кількість речовини недостатня, і в другому випадку - кількість її надмірна (недостатньо кисню).

Горючі речовини можуть бути в трьох агрегатних станах:

—    газоподібному, рідкому та твердому.

При визначені пожежонебезпечної чи вибухонебезпечної речовини прийнято рахувати:

—         газами – речовини, абсолютний тиск газів, в яких при температурі 50°С рівне або більше 300 кПа,

—         рідинами – речовини з температурою плавлення не більше 50°С.

—         твердими речовинами – речовини з температурою плавлення, яка перевищує 50°С.

—         пилом – дискерсоговані (роздрібнені) тверді речовини з розміром частинок менше 850 мкм.

Пожежо та вибухонебезпечні речовини, тобто порівняльна їх імовірність горіння в рівних умовах, визначається цілим рядом їх властивостей (групою горючості, температурою спалаху і запалення, концентраційними границями запалення, дисперсністю, летучістю та ін..).

Відповідно до ГОСТ 12.1.004-91 „Пожарная безопасность. Общие требования" пожежна небезпека речовини, яка характеризується горючістю і вибухонебезпечністю має позначення:

НГ – негорюча речовина. Це така речовина, яка нездатна горіти в атмосфері повітря звичайного складу.

ТГ – важкогорюча речовина. Вона може горіти лише під дією стороннього джерела запалювання, але нездатна горіти самостійно після його вилучення.

ГВ – горюча речовина. Це така речовина, яка може самостійно горіти після вилучення джерела запалювання.

ГЖ – горюча рідина. Такою називається рідина, що самостійно горить після вилучення джерела запалювання і має температуру спалаху вище б1°С (в закритому тиглі) або 66°С (у відкритому тиглі).

ЛВЖ – легкозаймиста рідина. Це рідина, яка може самостійно горіти після вилучення джерела запалювання і має температуру спалаху не вище 61°С (у закритому тиглі) або 66°С (у відкритому тиглі).

ГГ – горючий газ. Тобто газ, який здатний утворювати з повітрям займисті і вибухонебезпечні суміші при температурі не вище 50°С.

ВВ – вибухонебезпечна речовина. Це речовина, яка може вибухати або детонувати без участі кисню повітря.

Горючі рідини за пожежонебезпекою діляться на два класи: до першого відносяться рідини з температурою спалаху до 61°С (бензин, етиловий спирт, ацетон, нітроемалі тощо), вони мають назву ЛВЖ (ЛЗР); до другої відносяться рідини з температурою спалаху понад 61°С (мастильні матеріали, мазут, трансформаторне масло тощо), воші мають назву горючих рідин ГЖ (ГР). Ці

речовини характеризуються масовою швидкістю горіння, (г/с).

Всі будівельні матеріали щодо їх здатності до горючості поділяються на три групи:

—         негорючі – які під дією вогню, чи високих температур (до 900°С) не загоряються і не обвуглюються (до них відносяться: багато металів і матеріали мінерального походження, цегла, глина, азбест, бетон, фарфор, пісок і т.п.).

—         важкогорючі – які мають властивість загорятись і продовжувати горіти тільки при постійній температурі дії стороннього джерела горіння (це гіпсова суха штукатурка, фіброліт, лінолеум, ебоніт і т.п.).

—         горючі – які мають властивість самостійно горіти після забирання джерела
горіння (це є лісоматеріали, папір, волок, руберойд, толь і т.п.).

Для створення дієвої системи протипожежного захисту виробничих будівель і споруд перш за все необхідно визначити категорії приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою.

Оцінка вибухопожежонебезпеки об'єкта здійснюється за результатами відповідного аналізу пожежонебезпеки будівель, приміщень, інших споруд, характеру технологічних процесів і пожежонебезпечних властивостей речовин, що в них застосовуються з метою виявлення можливих обставин і причин виникнення вибухів і пожеж та їх наслідків.

Методика аналізу вубухопожежонебезпеки зводиться до виявлення і оцінки потенційних та наявних джерел запалювання, умов формування оточуючого середовища, умов та причин поширення вогню в разі виникнення пожежі або вибуху, наявності та масштабів імовірної пожежі, загрози життю та здоров'ю людей, навколишньому середовищу, матеріальним цінностям.

Класифікація об'єктів за вибухопожежною та пожежною небезпекою здійснюється з урахуванням допустимого рівня їх пожежної небезпеки, а розрахунки критеріїв і показників її оцінки, в тому числі ймовірності пожежі (вибуху), з урахуванням маси горючих і важкогорючих речовин та матеріалів, що знаходяться на об'єкті вибухонебезпечних зон які утворюються при нормальних режимах технологічних процесів і в аварійних ситуаціях, та можливої шкоди для людей і збитки матеріальних цінностей.

Основою для встановлення нормативних вимог щодо конструктивних та планувальних рішень на промислових об'єктах, а також інших питань забезпечення їхньої вубухопожежобезпеки є визначення категорій приміщень та будівель виробничого, складського та невиробничого призначення за вибухопожежною та пожежною небезпекою.

Категорія пожежної небезпеки приміщення (будівлі, споруди) - це класифікаційна характеристика пожежної небезпеки об'єкта, що визначається кількістю та вибухопожежонебезпечними властивостями речовин і матеріалів, які знаходяться (обертаються) в них з урахуванням особливостей технологічних процесів, розміщених в них виробництв.

Відповідно до ОНТП - 24 - 86 , а також БНіП 2.09.02 - 85 ,,Виробничі споруди”, приміщення за вубухопожежною та пожежною небезпекою поділяються на п'ять категорій (А,Б,В,Г,Д). Якісним критерієм вубухопожежної небезпеки приміщень (будівель) є наявність в них речовин з певними показниками вибухопожежної небезпеки. Кількісним критерієм визначення категорії є надмірний тиск (Р), який може розвинутися при вибуховому загорянні максимально можливого скупчення (навантаження) вибухонебезпечних речовин у приміщенні.

Ці категорії визначаються для найбільш несприятливого у відношенні пожежі чи вибуху періоду, виходячи з виду горючих речовин і матеріалів, які знаходяться в апаратах і приміщеннях, їх кількості, пожежовибухових властивостей, особливостей технологічного процесу.

До категорії А (вибухонебезпечна) відносяться виробництва, які пов'язані із застосуванням горючих газів, легкозаймистих рідин, з температурою спалаху не більше 28°С в такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні парогазоповітряні суміші, при спалахуванні котрих розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщені що перевищує 5 кПа. Речовини та матеріали, здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним в такій кількості, що розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5 кПа.

Сюди належать: приміщення малярних цехів, де застосовуються нітрофарби, лаки, та нітроемалі, склади карбіду кальцію на заводах машинобудування, ацетиленові станції, склади балонів з горючими газами, склади ацетиленових генераторів, склади бензину, лігроїну та легкозаймистих рідин з температурою спалаху нижче +28°С, брагоректифікаційні виробництва спирту, маслоекстракційні заводи масложирової промисловості.

До категорії Б (вибухопожеженебезпечна) відносяться виробництва, які пов'язані із використанням або наявністю горючого пилу або волокна, легкозаймистих рідин з температурою спалаху більше 28°С та горючі рідини в такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні пилоповітряні або пароповітряні суміші при спалахуванні котрих розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщені, що перевищує 5 кПа.

Сюди належать: кисневі станції, малярні цехи, де застосовується оліфа і олійні лаки, склади балонів з киснем, склади легкозаймистих і горючих рідин з температурою спалаху від 28°С до 120°С (гас, нафта, скипидар, смола), компресорні станції, комбікормові підприємства, склади безтарного зберігання борошна, відділення сушки і пакування крохмалю, відділи розмолу зернової сировини, відділення розмолу цукру в пудру.

До категорії В (пожежонебезпечна) відносяться виробництва, пов'язані з використанням горючих та важкогорючих рідин, твердих горючих та важкогорючих речовин і матеріалів, речовин і матеріалів, які здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться, або використовуються, не відносяться до категорій А і Б.

Сюди належать: деревообробні та столярні виробництва, склади термоізоляційних і рулонних горючих матеріалів, пековарки, склади спалимих будівельних матеріалів і лісів, склади горючих і мастильних матеріалів, гаражі, закриті склади вугілля, котельні, пресові відділення маслоекстраційних заводів, склади рослинного масла, робоча башта і силосний корпус елеватора зерноскладу, тарні склади борошна і цукру, столярні майстерні.

До категорії Г (пожежонебезпечна) відносяться виробництва, які пов'язані з негорючими речовинами і матеріалами в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділення променистого тепла, іскор, полум'я, горючі гази, рідини, тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.

Сюди належать: ливарні, зварювальні, термічні, ковальські цехи, автомобільні гаражі, депо мотовозні й паровозні, електростанції, приміщення двигунів внутрішнього згоряння, котельні.

До категорії Д (пожежонебезпечна) відносяться виробництва, які пов'язані з використанням негорючих речовин та матеріалів в холодному стані, механічні цехи холодної обробки матеріалів (крім магнієвих сплавів), компресорні станції повітря та інших негорючих газів, склади метану, цехи миття і розливу на пивоварних заводах, механічні майстерні.

Категорії виробництва за вибухопожежонебезпекою в більшому ступені визначають вимоги конструктивних та планувальних рішень будівель і споруд, склад кількості засобів пожежегасіння, наявність і улаштування аварійної вентиляції.

Житлові, громадські будівлі і споруди за ступенем пожежної небезпеки на категорії не поділяються.

При пожежі конструкції будівель можуть нагріватися до небезпечних температур, що приводить до розповсюдження пожежі в другі приміщення. Внаслідок дії вогню і високих температур, конструкція може втратити вогнестійкість. Теоретична вогнестійкість повинна бути меншою від фактичної: QT < QФ, а займання: ЗТ > ЗФ. Межа вогнестійкості виробничих приміщень і споруд характеризується групою займистості та границею вогнестійкості їх елементів.

В залежності від цього, всі об'єкти поділяються на 8 ступенів вогнестійкості (І, II, III, ІІІа, ІІІб, IV, IVа і V – згідно ДБН  В.1.1-7 – 2002 ,,Пожежна безпека об’єктів будівництва” чи СНиП 2.01.02-85 „Противопожарные норми проектирования зданий и сооружений”). Наприклад: для будівель І ступеню вогнестійкості межа вогнестійкості несучих стін, колон – не менше 2,5 год., сходових площадок – 1 год,, зовнішніх стін, перетинок – 0,5 год. Для будівель II ступеню, вогнестійкість відповідно – 2 год.; 1 год,; 0,25 год. Для будівель V ступеню – мінімальна межа вогнестійкості для всіх конструкцій не нормується.

Здатність конструкції чинити опір дії пожежі на протязі певного часу, при зберіганні експлуатаційних функцій, називається вогнестійкістю.

Вогнестійкість характеризується границею вогнестійкості. Границя вогнестійкості вимірюється часом в годинах, по проходженню якого, будівельна конструкція чи матеріал під дією вогню тратить свою здатність і стійкість або в них утворюються наскрізні тріщини або на протилежному краю від вогню поверхня їх досягає 140°С і більше. Границя вогнестійкості окремих будівельних конструкцій залежить від їх розмірів, товщини чи січення і фізичних властивостей матеріалу.

Наприклад: кам'яна стіна товщиною 120 мм має границю вогнестійкості 2,5 год., а при товщині 250 мм – 5,5 год. (ряд чисел: 0,25; 0,5; 0г75: 1,0; 1,25; 2,0; 2,5;...).

Ці ступені визначають: кількість поверхні будівлі в залежності від категорії виробництва, площа поверху, найбільшу допустиму площу між протипожежними стінами 2). .

Улаштування устаткування технологічних процесів повинно відповідати вимогам пожежної безпеки. З метою забезпечення пожежної безпеки устаткування групують за ступенем пожежної безпеки та розташовують у відповідних приміщеннях, обладнаними вогнезахисними стінами, протипожежними зонами, автоматичними системами пожежегасіння та сповіщувачами (повідомлювачами ) про пожежу. Електроустаткування вибирають з урахуванням величини струму короткого замикання, пере навантаженням, виконують його за рівнем електрозахисту (вибухозахищене електроустаткування).

Протипожежний та противибуховий захист технологічних процесів і окремих операцій, насамперед за все, потребує строгого виконання ,,Правил улаштування електроустановок” (ПУЕ).

Класифікація пожежонебезпечних та вибухонебезпечних зон визначається ДНАОП 0.00-1.32 - 01 ,,Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок” (ПБЕ).

Характеристика пожежо та вибухонебезпеки може бути загальною для усього приміщення або різною в окремих його частинах. Це також стосується надвірних установок і ділянок територій. Приміщення або їх окремі зони, поділяються на пожежо-та вибухонебезпечні. Залежно від класу зони здійснюється вибір виконання електроустановок таким чином, щоб під час їх експлуатації виключити можливість виникнення вибуху чи пожежі від теплового прояву електроструму.

Пожежонебезпечна зона – це простір в приміщенні або за його межами, у якому постійно або періодично знаходяться (зберігаються, використовуються або виділяються під час технологічного процесу) горючі речовини, як при нормальному технологічному процесі, так і при його порушенні в такій кількості, яка вимагає спеціальних заходів у конструкції електрообладнання під час його монтажу та експлуатації. Ці зони в разі використання у них електроустаткування поділяються на чотири класи:

•              пожежонебезпечна зона класу П-I – простір у приміщенні, у якому знаходиться горюча речовина, що має температуру спалаху більшу за +61°С

•              пожежонебезпечна зона класу П-II – простір у приміщенні, у якому можуть накопичуватись і виділяться горючий пил або волокна з нижньою концентраційною межею спалахування, більшою за 65 г/м3.

•              пожежонебезпечна зона класу П-IIа – простір у приміщенні, у якому знаходяться тверді горючі речовини та матеріали

•              пожежонебезпечна зона класу П-III – простір поза приміщенням, у якому знаходяться горючі рідини, пожежонебезпечний пил та волокна, або тверді горючі речовини і матеріали.

Вибухонебезпечна зона – це простір у приміщенні або за його межами, у якому є в наявності, чи здатні утворюватися вибухонебезпечні суміші.

Клас вибухонебезпечної зони, згідно з яким здійснюється вибір і розміщення електроустановок, в залежності від частоти і тривалості присутнього вибухонебезпечного середовища, визначається технологами разом з електриками проектної або експлуатаційної організації. Клас вибухонебезпечних зон характерних виробництв та категорія і група вибухонебезпечної суміші повинна відображатися у нормах технологічного проектування або галузевих перемінах виробництв з вибухонебезпеки.

Газо-повітряні вибухонебезпечні середовища утворюють вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2, а повітряні вибухонебезпечні зони класів 20, 21, 22.

•              Вибухонебезпечна зона класу 0 – простір у якому вибухонебезпечне середовище присутнє постійно або протягом тривалого часу. Вибухонебезпечні зони класу 0 можуть мати місце переважно в межах корпусів технологічного обладнання і , у меншій мірі в робочому просторі (вугільна, хімічна, нафтопереробна промисловість).

•              Вибухонебезпечна зона класу 1 – простір, у якому вибухонебезпечне середовище може утворитися під час нормальної роботи.

•              Вибухонебезпечна зона класу 2 – простір, у якому вибухонебезпечне середовище за нормальних умов експлуатації відсутнє, а якщо воно виникає, то рідко і триває недовго. У цих випадках можливі аварії катастрофічних розмірів (розрив трубопроводів високого тиску або резервуарів значної місткості), які не повинні розглядатися  під час проектування електроустановок. Частоту виникнення і тривалість вибухонебезпечного газоповітряного середовища визначають за правилами (нормами) відповідних галузей промисловості.

•              Вибухонебезпечна зона класу 20 – простір, у якому під час нормальної експлуатації вибухонебезпечний пил у вигляді хмари присутній постійно або частково у кількості, достатній для утворення небезпечної концентрації суміші з повітрям, і простір, де можуть утворюватися пилові шари непередбаченої або надмірної товщини. Зазвичай це має місце всередині обладнання, де пил може формувати вибухонебезпечні суміші часто і на тривалий термін.

•              Вибухонебезпечна зона класу 21 – простір, у якому під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилу у вигляді хмари в кількості, достатній для утворення суміші з повітрям вибухонебезпечної концентрації. Ця зона може включати простір поблизу місця порошкового заповнення або осідання і простір, же під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилових шарів, які можуть утворювати небезпечну концентрацію вибухонебезпечної пило повітряної суміші.

•              Вибухонебезпечна зона класу 22 – простір, у якому вибухонебезпечний пил у завислому стані може з'являтися не часто і існувати недовго, але в якому шари вибухонебезпечного пилу можуть існувати і утворювати вибухонебезпечні суміші в разі аварії.

Зони в приміщеннях або їх межами, в яких тверді, рідкі та газоподібні горючі речовини спалюються як паливо, або утилізуються шляхом спалювання, не належать у частині їх електрообладнання до пожежонебезпечних і вибухонебезпечних зон. До них також не належать зони до 5м по горизонталі та вертикалі від апарата, у якому знаходяться горючі речовини, але технологічний процес ведеться із застосуванням відкритого вогню, розжарених частин, або технологічні апарати мають поверхні, нагріті до температури самозаймання горючої пари, пилу або волокон.

Залежно від класу зони наведеної класифікації, згідно з вимогами ПУЕ і ДНАОП 0.00-1.32 - 02, здійснюється вибір виконання електроустаткування, що є одним із головних напрямків у запобіганні пожежам від теплового прояву електричного струму. Правильний вибір типу виконання електрообладнання забезпечує виключення можливості виникнення пожежі чи вибуху за умови дотримання допустимих режимів його експлуатації.

Усі електричні машини, апарати і прилади розподільні пристрої, трансформаторні і перетворювальні підстанції, елементи електропроводки, струмоводи, світильники тощо повинні використовуватися у виконанні, яке б відповідало класу зони з пожежовибухонебезпеки, тобто мати відповідний рівень і вид вибухозахисту або ступінь захисту оболонок згідно ГОСТ 14254, ПУЕ та ДНАОП 0.00 -1.32 - 01.

Електроустаткування, що використовується, повинно мати чітке маркування щодо його вибухонебезпечних властивостей і ступеня захисту оболонки згідно з чинними нормативами. При нечіткому маркуванні або його відсутності, експлуатація вищенаведеного обладнання забороняється.

2.  Причини виникнення пожеж на виробництві.

Для успішного проведення протипожежної профілактики на підприємствах, важливо знати основні причини пожеж. На основі статистичних даних можна зробити висновок, що основними причинами пожеж на виробництві є:

–                             необережне поводження з відкритим вогнем (зварювання, кування, розпалювання вогню і т. п.);

–              невиконання і незабезпечення технологічних режимів роботи;

–              несправність електроустаткування, освітлення, електропроводів і порушення
правил їх експлуатації;

–              несправність вентиляційних систем;

–              самозагоряння (вугілля, торф, промаслені тряпки);

–              статична електрика;

–              відсутність або несправність блискавковідводів;

–              невиконання і недодержання на виробництві режиму системи опалення і вентиляції;

–              низький рівень інструктажу;

–              паління (куріння) в заборонених місцях.

3. Профілактичні заходи запобіганню пожежі.

До основних профілактичних заходів можна віднести:

1)                      заміна небезпечних технологічних процесів в пожежнім відношенні – на менш небезпечні;

2)                      герметизація (трубопроводів);

3)                      розміщення джерел вогню тільки в окремому приміщенні (зварювання);

4)                      використання вогнестійких будов (спеціальні протипожежні перепони у вигляді брандмауерів).

Брандмауер – це глуха негорюча стіна з границею вогнестійкості не менше 2,5год, яка пересікає будівлю вздовж чи поперек. Брандмауер опирається на фундамент і перевищує висоту даху, не дає можливості розповсюджуватись вогню при пожежі.

5)          використання спеціальних проходів і проїздів;

6)          використання каліброваних запобіжників в електроустановках;

7)          правильний вибір і експлуатація системи опалення та вентиляції;

8)                      своєчасні профілактичні огляди.

Для попередження виникнення пожеж на промислових підприємствах має велике значення виконання правил пожежної безпеки систем електроустановок, санітарно-технічного обладнання, опалювально-вентиляційних систем, систем газопостачання і т.п.

-      для систем електроустановок потрібно правильно розрахувати та експлуатувати цю установку (причина пожеж – к.з., перенавантаження проводів електромережі.), запобіжні заходи – плавкі запобіжники, захисне відключення, теплові реле).

Потрібно пам'ятати про небезпеку електричного освітлення (к.з., перегріванння проводів);

-      для системи опалення у виробничих і допоміжних приміщеннях використовувати центральну систему опалення (водяну); обладнання розміщати не ближче 20 см від труби; в приміщеннях з великим відхиленням пилу від норми не допускається встановлення ребристих труб і радіаторів;

-     для систем газопостачання є небезпечними виробничі печі, в яких висока температура і на поверхні і навколо неї; сушильні, гартувальні ванни і т.п.

В загальному, для попередження пожежі проводять такі заходи:

-               організаційні;

-               технічні;

-               експлуатаційні;

-               режимного характеру.

До організаційних заходів відноситься: навчання працюючих пожежної безпеки; проведення бесід, лекцій, інструктажів.