Вибухова та пожежна небезпека матеріалів і речовин

У звичайних умовах горіння є процесом окислення або з’єднання горючої речовини із киснем повітря, який супроводжується виділенням тепла і світла. Проте деякі речовини, наприклад, стислий ацетилен, озон, вибухові речовини, можуть вибухати і без кисню повітря із утворенням тепла і полум'я. Тобто, горіння може бути не тільки реакцією окислення, але і реакцією розпаду.

Відомо також, що водень і багато металів можуть горіти в атмосфері хлору, мідь - в парах сірки, магній - в двоокису вуглецю.

Пил горючих речовин небезпечний. Пил, який осів на устаткуванні або виступаючих частинах конструкцій будівель, може тліти і горіти, а той, що знаходиться в повітрі, здатний утворювати вибухонебезпечну суміш.

Будь-який пил адсорбує гази і, у тому числі, складові повітря. З часом в шарі повітря, адсорбованому порошинками, підвищується вміст кисню, що полегшує процес окислення і запалювання пилу.

Швидкість реакції горіння зростає із збільшенням питомої поверхні пилу. Так 500 г вугілля згоряє на повітрі протягом декількох хвилин.

500 г пилу того самого складу і в тих самих умовах може вибухнути, тобто згоріти за долі секунди.

Тому при визначенні ступеня небезпеки пилу, що знаходиться у виробничому приміщенні передусім необхідно враховувати здатність пилу утворювати із повітрям вибухонебезпечні суміші, а також чутливість таких сумішей до різних джерел запалювання.

Нижні концентраційні межі запалювання пилоповітряних сумішей коливаються для більшості речовин від 2,5 до 30 г/м³. Такі концентрації пилу можуть спостерігатися тільки всередині хімічних апаратів або в дуже сильно запорошеному приміщенні. При таких концентрація предмети на відстані 1-2 м вже не розрізняються.

Для запобігання вибуху пилоповітряних сумішей або зменшення руйнуючої дії такого вибуху на апаратах (бункерах, млинах, сепараторах) встановлюються розривні мембрани, а також пристрої для подачі в пилопроводи інертних газів (двоокису вуглецю або водяної пари).

Самозаймання

Деякі тверді речовини, наприклад вугілля, здатні на своїй поверхні адсорбувати повітря. В пористій речовині з розвиненою поверхнею в адсорбованому шарі повітря, яке збагачене киснем, швидкість окислювальної реакції зростає. Якщо тепловіддача в зовнішнє середовище відстає від теплоутворення, то в цій речовині різко підвищується температура, окислювальний процес прискорюється і вона може спалахнути сама собою.

Самозайманням називається явище різкого зростання швидкості окислювальної реакції в речовині, підвищенні її температури аж до виникнення горіння за відсутності джерел запалювання.

Чим нижча температура, при якій відбувається процес самозаймання, тим речовина більш небезпечна. Такі процеси можуть починатися вже при температурах 10-20^оС.

Речовини, схильні до самозаймання, діляться на 4 групи:

I - речовини рослинного походження.

Часто це недосушені продукти рослинництва (сіно, солома), в яких при температурі 60-70^оС відбуваються біологічні процеси, що переходять до хімічних процесів окислення, які закінчуються самозайманням.

II - торф і викопне вугілля.

III - масла і жири.

Найбільш небезпечне льняне масло. Особливо небезпечними є тканини (спецодяг), обтиральні матеріали, на які потрапили рослинні масла. Через велику поверхню волокон тканини, на якій тонким шаром розподілено масло, різко прискорюється реакція окислення, яка супроводжується виділенням тепла. Через малу теплопровідність тканин процес нагрівання починається вже при 10-15 ⁰С і через 3-4 год. може закінчитися самозайманням.

IV - хімічні речовини і суміші.

Вони діляться на 3 підгрупи:

а - речовини, які спалахують при контакті із повітрям: білий фосфор, цинкова і алюмінієва пудра, деревне вугілля;

б - речовини, які спалахують при взаємодії із водою: лужні метали, карбід кальцію і т. ін. При взаємодії із водою утворюються горючі гази, які самозаймаються за рахунок теплоти реакції;

в - окислювачі, які викликають запалювання при змішуванні із ними органічних речовин. До них належать: кисень, азотна кислота, марганцевокислий калій, селітри, хлорне вапно.

Безпека праці в хімлабораторіях, на дослідних установках

Всі роботи, пов'язані з виділенням шкідливої пари або газів, повинні проводитися у витяжних шафах.

Забороняється проводити такі роботи при несправній або вимкненій вентиляції.

Категорично забороняється зберігання яких-небудь реактивів без етикеток із найменуваннями речовин.

Неприпустимо захаращувати коридори і проходи в лабораторії, а також підходи до засобів пожежегасіння.

Забороняється зберігати і приймати їжу.

При роботі у вечірній і нічний час в лабораторії повинні перебувати не менше двох чоловік, при цьому один з них призначається старшим.

Співробітники, що приступають до нового виду вогненебезпечної або вибухонебезпечної роботи повинні заздалегідь отримати інструктаж із ТБ від свого керівника.

Особливі вимоги пред'являються до зберігання речовин.

Загальний запас вогненебезпечних рідин, що одночасно зберігаються в кожному приміщенні, не повинен перевищувати одноденної потреби. Основний запас цих речовин повинен зберігатися в спеціальних сховищах.

Неприпустимо зберігати горючі рідини в пластмасовому посуді через небезпеку виникнення та накопичення зарядів статичної електрики та, як наслідок, можливість пожежі.

Сильнодіючі отруйні речовини, (СДОР) (миш'як і його з’єднання, синильна кислота та її солі та ін.) повинні зберігатися в спеціальній шафі або металевому ящику під пломбою і замком. Ємності із отруйними речовинами повинні мати чіткі й яскраві етикетки із написом "Отрута!" і назвою речовини. Відповідальність за зберігання, облік і витрачання СДОР покладається на особу, призначену наказом по підприємству (установі, організації).

Безпека систем, які працюють під тиском

У наш час в промисловості широко застосовуються апарати, ємності і комунікації, які працюють під тиском, тобто є герметичними.

Під герметичністю мається на увазі непроникність рідинами і газами стінок і з’єднань, які обмежують внутрішні обсяги обладнання.

Аварії герметичних систем небажані не тільки з технічної точки зору, але вони небезпечні для обслуговуючого персоналу і виробництва в цілому:

1 Порушення герметичності може бути наслідком вибуху, або навпаки вибух може бути наслідком порушення герметичності.

2 При розгерметизації створюються небезпечні і шкідливі виробничі чинники залежно від фізико-хімічних властивостей середовища в середині ємності, тобто може виникнути небезпека:

а - отримання опіків під дією високих або низьких температур (термічних опіків) і через агресивність середовища (хімічних);

б - небезпека травматизму(гумова кулька).

Так порушення герметичності балона із газом при тиску 20 МПа із утворенням отвору діаметром 15 мм приведе до появи початкової реактивної тяги близько 3,5 кН: при масі балона 70 кг він може набути прискорення 5 g і переміститися на значну відстань;

3 Небезпека отруєння пов'язана із застосуванням токсичних або інертних газів.

До систем, які працюють під тиском, відносять:

Трубопроводи

Вони діляться на групи залежно від середовища, яке транспортується та фарбуються у відповідний колір (вода - зелений, пара - червоний, газ - жовтий).

2 Ємності, що працюють під тиском

Їх посвідчує власник (здійснюється внутрішній огляд 1 раз на 4 роки і гідравлічні випробування - 1 раз на 8 років).

Балони

Вони посвідчуються 1 раз на 5 років тиском, який перевищує робочий в 1,5 разу тією організацією, яка здійснює їх наповнення. За результатами посвідчення здійснюється їх відбраковування у випадку, коли вага зменшилася більше, ніж на 20%, а об'єм збільшився більше, ніж на 3%. Для балонів з корозійно активними газами посвідчення здійснюється кожні два роки.

Зараз діють обов'язкові для всіх "Правила улаштування і безпечної експлуатації ємностей, які працюють під тиском”.

Дані правила не поширюються на:

1 прилади водяного і парового опалювання;

2 ємності і балони місткістю до 25 л, у яких добуток ємності в літрах на робочий тиск в атмосферах складає не більше 200;

3 частини машин, які не є самостійними ємностями (наприклад, циліндри двигунів, різних машин і компресорів, холодильники компресорних установок і т.п.);

4 ємності із неметалічних матеріалів;

5 трубчасті печі, незалежно від діаметра труб;

6 ємності, які працюють під тиском неїдких, неотруйних і невибухонебезпечних середовищ при температурі стінки не вище 200^оС у яких добуток ємності (V) в літрах на тиск (P) в кг*с/см ² не перевищує 10000.

7 балони для транспортування і зберігання стислих, зріджених і розчинених газів місткістю до 100 л, а також бочки для перевезення зріджених газів і ін.

Ємності, на які поширюються "Правила" до початку експлуатації повинні бути зареєстровані в органах Держгірпромнагляду.

Для їх реєстрації необхідно подати:

1 паспорт ємності;

2 акт про монтаж і установку ємності відповідно до правил і про справний її стан;

3 схему включення ємності із зазначенням джерела тиску і параметрів робочого середовища.