Допущено редакционно-издательским советом Составители: В.А. Бондарь, Р.Я. Дедеян, В.Г. Калыгин УДК 667.537.2

Безопасность жизнедеятельности: Методические указания по выполнению дипломного проекта/ Сост.: В.А. Бондарь, Р.Я. Дедеян, В.Г. Калыгин; Под ред. Б.Г. Попова - М.: МГУИЭ, 2000. - 24 с; ил.

Методические указания содержат основные требования к разделу «Безопасность жизнедеятельности» в дипломных проектах и предназначены для студентов всех факультетов лисиного и вечернего обучения.

Рецензенты: кафедра «Прикладная экология и охрана труда» МГАТХТ им. М.В. Ломоносова В.И. Алексеев, директор НПХ «Эковтормит».

© В.А. Бондарь, Р.Я. Дедеян, В.Г. Калыгин, 2000 © МГУИЭ, 2000

ВВЕДЕНИЕ

В состав расчетно-пояснительной записки дипломного проекта входит раздел "Безопасность жизнедеятельности" (БЖД), состоящий из 3-х блоков:

I - Промышленная безопасность;

II -Экологическая безопасность и

III - Безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях (ТЧС).

В разделе производят оценку опасности проектируемого оборудования и разрабатывают меры по исключению этих опасностей или снижению их опасного воздействия до допустимых значений.

Объем раздела не регламентируется. Он зависит от потенциальной опасности проектируемого объекта. Разрабатываемые вопросы и последовательность изложения материала определяют данные методические указания. Произвольное изложение материала, замена требований методических указаний общими рассуждениями или выписками из норм, инструкций или регламента предприятия не разрешаются.

Все используемые формулы и цифровые данные должны иметь ссылку на литературные источники, принимаемые решения соответствовать действующим ГОСТам, нормам и правилам. Библиографический список должен быть помещен в конце раздела БЖД (после общих выводов).

Необходимые материалы подбирают при прохождении производственной практики. При этом студент должен изучить:

1) технологический процесс;

2) конструкцию, режим работы и особенности эксплуатации основного оборудования;

3) потенциальные опасности, возникающие при эксплуатации этого оборудования;

4) конструктивные недостатки основного оборудования и установки в целом:

5) пожаро- и взрывоопасность, электробезопасность и др.:

6) источники негативного воздействия на обслуживающий персонал и окружающую среду;

7) возможные техногенные чрезвычайные ситуации;

8) методы защиты человека и биосферы от возможных поражающих факторов.

По завершении работы чистовой вариант раздела БЖД должен быть представлен на подпись консультанту.

Во время защиты проекта студент должен отразить в своем докладе содержание раздела БЖД.

Содержание расчетно-пояснительной записки

Введение. Указать разрабатываемый в проекте процесс и оборудование для его реализации. Представить графически упрощенную схему установки с основными режимными параметрами.

Общая часть. Приводится основное потенциально-опасное оборудование; параметры технологического процесса (давление, температура и т.п.); потребляемые и получаемые вещества; основные виды опасности для человека и окружающей среды (раз-рушение аппаратов с горючими и токсичными веществами, шум, вибрация, электрический ток, движущие части, опасные излучения и т.п.).

Основные характеристики процесса, определяющие его опасность, должны быть отражены в таблице.

I. Промышленная безопасность

I. Пожаро- и взрывоопасные свойства используемых веществ.

1.1. Физико-механические свойства: агрегатное состояние, концентрация, плотность, дисперсность, удельное электрическое сопротивление, температура кипения, плотность паров по воздуху;

1.2. Пожаро- и взрывоопасные свойства:

- для жидкостей - температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения, температурные и концентрационные пределы распространения пламени, минимальная энергия зажигания, безопасный экспериментальный максимальный зазор;

- для газов - нижний и верхний концентрационные пределы

распространения пламени, температура самовоспламенения, минимальная энергия зажигания, безопасный экспериментальный максимальный зазор;

- для твердых веществ - температура воспламенения, температура самовоспламенения, склонность к самовозгоранию, для веществ с температурой плавления ниже 300°С – температура вспышки.

- для дисперсных материалов - дополнительно нижний концентрационный предел распространения пламени аэровзвеси, минимальная энергия зажигания, минимальное взрывоопасное содержание кислорода

1.3. Средства обнаружения и тушения пожаров:

- средства обнаружения пожаров (датчики и пр.). автоматическая пожарная сигнализация;

- первичные и стационарные средства пожаротушения (с учетом специфики применяемых веществ).

1.4. Оценка пожаро- и взрывоопасное производственных помещений и зданий.

Обосновать категорию помещений и зданий по взрывопо-жарной и пожарной опасности в соответствии с нормами пожарной безопасности (НПБ 105-95).

Методом построения дерева опасностей оценить риск несчастного случая при взрыве горючей смеси в помещении

Обосновать место расположения оборудования (в помещении или вне здания).

Указать конструктивные решения для защиты здания от разрушения при взрыве в помещениях категорий А и Б.

1.5. Вредные свойства перерабатываемых веществ.

Указать действие вредных веществ на человека, предельно допустимые концентрации, индивидуальные средства защиты. Показать, что в регламентном режиме работы соблюдается условие безопасности по концентрации вредных веществ в рабочей зоне: С_Вв< ПДКр.з.

С помощью дерева отказов оценить опасность отравления ВВ.

Для создания безвредных условий труда предусмотреть:

а) устройство местных отсосов - для отвода вредных выделений с открытых поверхностей испарений и мест выделения пыли;

б) устройство вентиляции производственных помещений - при ведении технологических процессов с токсичными веществами в герметичном оборудовании (с предварительным принятиием степени герметичности этого оборудования). Поскольку, в холодильных установках не допускается утечка хладагентов, производительность вентиляционных систем в этом случае определяется по соответствующим нормам.

В соответствии с СанПиН выбрать класс промышленного предприятия и указать ширину санитарно-защитной зоны.

2. Выбор электрооборудования. Защита от поражения электрическим током.

2.1. Согласно "Правилам устройства электротехнических установок" определить класс взрывоопасной зоны и ее размеры. Выбрать тип электрооборудования:

а) взрывозащищенного для установок во взрывоопасных зонах (в соответствии с категорией и группой взрывоопасной смеси);

б) общепромышленного - для установки вне взрывоопасных зон; (в соответствии с характеристикой окружающей среды). Указать маркировку выбранного оборудования.

2.2. Построить дерево опасности удара человека электрическим током. Предусмотреть меры защиты (заземление, зануление, защитное отключение и т.п.), указав класс помещения по степени опасности поражения людей электрическим током и величину малого напряжения для питанил ручного электрифицированного инструмента и переносных светильников.

2.3. Определить возможность накопления зарядов статического электричества во взрыво- и пожароопасных зонах. Обосновать меры защиты, направленные на уменьшение вероятности появления зарядов статического электричества.

3. Специальная часть: обеспечение безопасности эксплуатации разрабатываемого оборудования, аппарата, машины (требования - в зависимости от факультета и темы проекта)

3.1. Дня студентов факультетов "Экология и природопользование", "Инженерная экология", разрабатывающих аппараты (реакторы, колонны, грануляторы, печи и т.п.).

- Привести схему и техническую характеристику разрабатываемого аппарата: диаметр, высота, вместимость, рабочее давление и температура, производительность, способ изготовления, материал корпуса, наличие "рубашки" или теплообменников, пе

ремешивающих устройств, люков, лазов, футеровки, катализатора и др.

- Указать какие химические и физические процессы протекают в оборудовании (аппарате).

- Определить, распространяются ли на аппарат "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением"; подлежит ли он регистрации в органах Госгортех-надзора.

- Привести технические условия испытания аппарата на прочность и герметичность: давление, среда, время выдержки под давлением. Указать в каких случаях аппарат считается выдержавшим испытания.

- Установить сроки периодического технического освидетельствования.

- Обосновать выбор предохранительных устройств: предохранительная мембрана; предохранительный, взрывной, обратный или редуцирующий клапан, огнепреградитель и т.д. По согласованию с преподавателем сделать расчет одного из предохранительных устройств (в отдельных случаях может быть сделан расчет вентиляции, заземления и т.п.). Предохранительные устройства должны быть показаны на чертеже защищаемого аппарата.

- Сделать анализ опасностей, возникающих при эксплуатации аппарата в регламентном режиме работы: изменение температуры, давления, уровня, количества и соотношения подаваемых веществ, образование взрывоопасных смесей, снижение активности катализатора, изменение температуры или скорости подачи

хладагента или теплоносителя и т.п. Указать методы контроля и

регулирования, позволяющие предотвратить или устранить воз­никающие опасности. Сделать анализ опасностей, возникающих при аварийных режимах работы аппарата: отключение электро­энергии, отключение охлаждения или обогрева, нарушение дозирования или полное прекращение подачи реагентов, перегрев корпуса при нарушении футеровки, отравление или спекание ка­тализатора, резкое изменение давления или температуры, забивка коммуникаций, отказ средств защиты и регулирования, образова­ние взрывоопасных смесей в аппарате, разлив горючей жидкости в помещении, ошибки обслуживающего персонала и т.п.

- Указать разработанные в проекте методы предупреждения аварийных режимов и защиты аппара в от разрушения средст­вами автоматики, блокировки и сигнализации. Для случая разру­шения аппарата определить опасные радиусы, в которых возмож­но поражение человека механическими осколками и токсичной средой.

3.2 Для студентов машиностроительного факультета, разрабатывающих машины химических производств

- Привести схему и техническую характеристику разрабаты­ваемой машины: габаритные размеры, давление, температура, число оборотов, применяемые вещества, производительность и

- Указать средства, обеспечения герметичности и технические условия испытаний на прочность и герметичность.

- Определить основные опасные и вредные факторы и исходя из них установить общие требования безопасности к проектируе­мой машине.

- Указать допустимые уровни шума и вибрации на рабочем месте и меры, направленные на их снижение (использование амортизаторов, глушителей, балансировки, экранов и т.п.).

- Указать имеющиеся ограждающие устройства, защитные экраны, блокировки, сигнализирующие устройства, системы вен­тиляции и т.д. Для поршневых машин предусмотреть защиту от превышения давления на линии нагнетания с помощью автомати­ческого регулятора или предохранительного клапана. Выбрать

8

смазочные масла по температурам вспышки и застывания.

- Провести анализ опасностей, возникающих при эксплуата­ции машины в регламентном и аварийном режимах работы и ука­зать необходимые меры защиты. Опасности в регламентном ре­жиме работы: травмирование движущимися частями, термиче­ский ожог и др. Аварийные режимы работы: повышение давле­ния, нарушение смазки движущихся частей, тепловые и механи­ческие перегрузки, нарушение герметичности, возникновение опасных вибраций, отказ блокировочных и тормозных устройств и т.д.

- Привести методы, используемые для аварийной остановки машины (тормоз, муфта, срезные штифты и шпонки и т.д.)

3.3. Для студентов факультета автоматизации и информаци­онных технологиий

- Привести перечень опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации разрабатываемого оборудования и их воздействие на человека. Определить катего­рию взрывоопасных блоков.

Для каждого опасного и вредного производственного факто­ра строят логическое дерево опасностей, базирующееся на уста­новлении причинно-следственных связей между отдельными со­бытиями и состояниям рассматриваемого процесса, аппарата.

- Указать опасности, возникающие в технологическом про­цессе при изменении параметров (повышение или снижение дав­ления, температуры, образование взрывоопасных концентраций, разлив горючих жидкостей и другие), причины их возникновения. Показать, как система автоматического контроля и регулирова­ния, разработанная в проекте, позволяет устранить или предот­вратить возникающие опасности.

Показать, как системы блокировки и сигнализации обеспечи­вают безопасность технологического процесса или отдельных его агрегатов при неправильном действии обслуживающего персона­ла или при выходе регулирующих параметров за допустимые

пределы.

• Предусмотреть установку автоматических анализаторов,

9

сигнализаторов, газоанализаторов, осуществляющих контроль за состоянием воздушной атмосферы производственного помещения и определяющих качество ведения процесса, указать типы и мар­ки газоанализаторов и места установки датчиков газоанализато­ров.

- Обосновать расположение помещений ЦПУ и выбор исполнения приборов контроля и регулирования, показать, как обеспе­чивают их взрывозопасность, осуществляют вод импульсных линий и кабелей. Разработать рациональную конструкцию щита управления с учетом технической эстетики.

- Указать гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным маши­нам и организации работы при обслуживании ЭВМ согласно са­нитарным правилам и нормам (СанПиН 2.2.2542-96).

- Рассмотреть вопросы охраны .окружающей среды от вред­ного воздействия токсичные выбросов проектируемого оборудования,. предусмотреть систему очистки воздуха от вредных выбросов.

- Рассмотреть принципы и способы защиты населения в чрезвычайных ситуациях: внезапном выходе из строя оборудова­ния во время его эксплуатации, сопровождающегося серьезным нарушением производственного процесса, взрывами, пожарами, радиоактивным, химическим или биологическим заражением территории.

- Обоснованность принятых студентом-дипломником реше­ний по БЖД должна быть подтверждена расчётом (по согласова­нию с преподавателем-консультантом).

3.4. Для студентов факультета "Техника и 'физика низких температур".

3.4.1 Основные опасности, возникающие при эксплуатации оборудования и предусмотренные проектом меры безопасности.

Указать параметры технологического процесса, определяю­щие .опасность: рабочее давление, температура, концентрация веществ в аппаратах.

10

Оценить опасность разрушения оборудования (аппарата), работающего под давлением.

При разрушении аппарата, работающего под давлением основными факторами являются: осколки; -оборудования.

Оценку опасности эксплуатации аппарата проводят либо по уровню риска (количественная оценка), либо по выполнению тре­бований правил ГТТН (детерминированная оценка). В первом случае аппарат признается безопасным, если индивидуальный и социальный (коллективный) риск не превышает допустимый уровень. Во втором - если выполнены все требования Правил (24, 39, 40]. По первому методу [4]:

- определить причинные связи между событиями, приводя­щие к разрушению аппарата с помощью анализа дерева отказов;

- определить (рассчитать) последствия разрушения аппарата;

.риск нес частного случая и/или риск материального ущерба.

Оценку опасности по уровню риска выполняют для процес­сов с горючими или токсичными средамипри анализе последствий в чрезвычайных ситуациях. По второму методу (для котло-надзорных аппаратов):

- определить котлонадзорность аппарата и выполнить все требования Правил к. конструкции и изготовлению [24, 39. 40].

Методы расчета риска изложены в работах [8, 9, 41, 42].

Анализ вероятных причин разрушения аппаратов ВРУ.

- построить дерево отказов и проанализировать причины раз­рушения разрабатываемого аппарата.

Разрушение может произойти или от превышения давления выше расчетного, или от недостаточной прочности. Причины повышения давления:

- приток тепла и испарение КЖ при аварийном отключении источника холода;

- взрыв углеводородов в среде кислорода [45];

- отказ защиты источника давления (компрессора).