Контрольні питання для самоперевірки

1. Токсичний вплив речовин на організм людини.

2. Особливості проникнення токсичних речовин в органи подиху.

3. Гострі та хронічні отруєння.

4. Види граничнодопустимої концентрації.

5. Ризик скорочення життя.

6. Класифікація умов безпеки професійної діяльності.

7. Адитивна дія шкідливих речовин.

8. Продукувана дія шкідливих речовин.

9. Антагоністична дія шкідливих речовин.

10. Незалежна дія шкідливих речовин.

Список рекомендованої літератури

1. Методика визначення ризиків та їх прийнятних рівнів для декларування об'єктів підвищеної небезпеки. - К.: Основа, 2003. - 191 с.

2. Гищак Т.В., Долинна О.Б. Основи медичних знань та медицини катастроф. - К., 2003. - 140 с.

3. Яким Р.С. Безпека життєдіяльності людини. Навчальний посібник. – Львів: Видавництво «Бескид Біт», 2005. – 304 с.

4. Соціальні ризики та соціальна безпека в умовах природних і техногенних надзвичайних ситуацій та катастроф. / За. ред. В.В. Дурдинця. - К.: Стилос, 2001. - 497с.

5. Жидецький В.Ц. Пожежна безпека. -К.: Основа, 2003. -151 с.

Лабораторне заняття № 2

Тема: Визначення концентраційних меж запалення

пароповітряних сумішей

Обсяг: 4 академічних години.

Мета роботи

1. Ознайомитися з методами розрахунку концентраційних меж запалення газів і парів.

2. Визначити експериментально концентраційні межі запалення (вибухаємості) пароповітряних сумішей.

3. По теоретично знайденій нижній межі запалення визначити граничнодопустиму вибухонебезпечну концентрацію горючої речовини (ГДВК).

4. По знайденій нижній межі вибухаємості і температурі спалаху визначити категорію пожежної небезпеки виробництва.

Техніка безпеки

При проведенні роботи необхідно особлива увага приділяти питанням електробезпечності, застосування захисних пристроїв і протипожежної профілактики.

Основними потенційними небезпеками при проведенні даної роботи є:

• небезпека руйнування іспитової посудини;

• небезпека запалення.

З огляду на вищевикладене, треба:

• перед роботою перевірити справність устаткування: електричних шнурів, розеток, що заземлюють пристроїв, захисного екрана;

• роботи проводити тільки при наявності захисного екрана;

• не допускати розливу легкозаймистих речовин (ЛЗР);

• під час роботи не курити й не користуватися відкритими нагрівальними приладами;

• обережно поводитися із ЛЗР.

Матеріальне забезпечення

1. Вибухова камера;

2. Піпетка для ЛЗР;

3. Груша для продувки посудини повітрям;

4. Термометр;

5. Барометр;

6. Генератор іскрових імпульсів;

7. Посудина із ЛЗР;

8. Вибухові діафрагми.

Теоретичні передумови до виконання роботи

Горючі матеріали в суміші з окислювачами під впливом теплового імпульсу здатні запалюватися. Небезпечні границі запалення - нижня й верхня концентраційна межа запалення, меті визначення яких і присвячена дана практична робота.

Запропонована робота дозволяє навчити науково-технічний персонал у будь-якій галузі промисловості методам експертного аналізу пожежо-вибухонебезпечних властивостей будь-якого горючого матеріалу за даними теоретичних умов і практичних досліджень.

У результаті проведеної комплексної роботи можна кваліфіковано визначити категорію виробничого приміщення залежно від вивчених властивостей матеріалу.

У відповідності із властивостями й кількістю горючих речовин, що можуть утворювати вибухонебезпечну суміш, промислові підприємства підрозділяються на наступні категорії: А, Б, В, Г, Д, Е.

Категорія виробництва по пожежній небезпеці в значній мірі визначає вимоги до промислових будинків, їхній конструкції й плануванню, організації пожежної охорони і її технічної оснащеності. По категорії пожежної небезпеки можна визначити, наприклад, припустиму ступінь вогнестійкості будинків, їхня поверховість, розриви між будинками. По категорії пожежної небезпеки, ступеня вогнестійкості й кубатурі будинків можна правильно визначити необхідна кількість води для зовнішнього й внутрішнього гасіння пожеж, вибрати необхідні системи опалення, вентиляції й кондиціювання повітря, водопостачання, висвітлення й засобів для гасіння пожеж. Крім того, може бути визначена відстань до евакуаційного виходу від найбільш вилученого робочого місця, ширина проходів і площа поверху між протилежними стінами.

Особливе значення в попередженні вибухів приділяється вибору електроустаткування. У вибухонебезпечних приміщеннях застосовують тільки вибухозахисне встаткування, що не викликає вибухів у робочих приміщеннях завдяки спеціальному пристрою.

Нижче наведена характеристика категорій приміщень промислових підприємств.

Категорія А (вибухопожежонебезпечні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких утворяться горючі гази з нижнім боковим вівтарем запалення менш 10% і рідини з температурою спалаху до 28°С включно за умови, що зазначені гази або рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в обсязі, що перевищує 5% обсягу приміщення, а також речовини, здатні самозайматися й горіти при взаємодії з водою, киснем повітря й один з одним.

Категорія Б (вибухопожежні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких утворяться горючі гази, нижня межа запалення яких вище 10%, а також рідини з температурою спалаху від 28 до 61°С включно або нагріті до температури спалахи й вище горючі пили або волокна, нижня концентраційна межа запалення яких більше 65 г/м³, речовини, здатні тільки горіти, але не вибухати при контакті з повітрям, водою або один з одним, а також тверді спаленні речовини й матеріали.

Категорія В (пожежонебезпечні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких звертаються рідини з температурою спалаху вище 61°С и горючі пили , нижній концентраційні межа запалення яких більше 65 г/м³, речовини, здатні тільки горіти, але не вибухати при контакті з повітрям, водою або один з одним, а також тверді спаленні речовини й матеріали.

Категорія Г (пожежобезпечні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких звертаються негорючі речовини й матеріали в гарячому, розпеченому виді, а також речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.

Категорія Д (пожежобезпечні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких звертаються негорючі речовини й матеріали в холодному стані.

Категорія Е (вибухонебезпечні)

До цієї категорії ставляться виробництва, на яких звертаються вибухонебезпечні речовини в таких кількостях, при яких можуть утворюватися вибухонебезпечні суміші в обсязі, що перевищує 5% обсягу приміщення, але не можуть створюватися пожежонебезпечні умови.

Одним із критеріїв оцінки вибухових властивостей пароповітряних сумішей є концентраційні межі вибухаємості: нижній і верхній. Нижньою концентраційною межею вибухаємості (НМВ) називається мінімальний зміст горючих пар (газів) у повітрі, при якому ще можливий вибух. Верхньою концентраційною межею вибухаємості (ВМВ) називається максимальний зміст горючих пар (газів), вище якого вибух неможливий. Концентраційні межі вибухаємості для газів і пар виражають звичайно в % об'ємн.

У виробничих приміщеннях утворення вибухонебезпечних пароповітряних сумішей можливо в тих випадках, коли є умови випару горючих рідин у повітряне середовище приміщень (відкриті резервуари, ємкості, ванни й т.д.) або при розливі рідин.

Теоретичний розрахунок концентраційних меж запалення газів і пар

Концентраційні межі запалення газів і пар індивідуальних органічних речовин, що містять атоми водню, кисню, азоту, хлору в повітрі при атмосферному тиску 101±7 кПа й початковій температурі, що не перевищує 473 ºС, визначають по наступних формулах.

Нижня межа запалення:

^{, (2.1)}

де h₃ - коефіцієнти, що характеризують наявність структурних груп;

m₃ - число структурних груп у молекулі пального.

Значення коефіцієнтів h₃ для структурних груп, наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Значення коефіцієнта h₃

Вид структурної групи	Значення коефіцієнта h3	Вид структурної групи	Значення коефіцієнта h3
С – Н	49,2	С ≡ С	341,5
С – С	41,2	С – N	25,0
С = С	122,1	N – H	20,9
С – О	10,9	C – Cl	7,8
С = О	34,3	N - N	152,2
О - Н	5,7		485,4

Число структурних груп (m₃) розраховується, виходячи зі структурної формули пального. Так, наприклад, для ацетону (C₃H₆O) структурна формула має вигляд:

Зі структурної формули треба, що в молекулі ацетону є 6 зв'язків С - Н, два зв'язки С - С и один зв'язок С = О. Відповідно до цього по таблиці 1 знаходимо значення ∑ h₃ m₃ і формулі (1) визначаємо нижній боковий вівтар запалення φ_п.

Верхня межа запалення визначають по формулах при β≤8

^{, (2.2)}

при β >8

^{, (2.3)}

де β – стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння

^{, (2.4)}

де m_С, m_Н, m_Cl, m_О - відповідно, число атомів вуглецю, водню, хлору, і кисню в молекулі пального;

К - коефіцієнт, який розраховується по формулі:

^{, (2.5)}

де g - число різних структурних груп пального;

a_j - значення коефіцієнтів груп;

n_КС - загальне число полуторних, подвійних і потрійних зв'язків вуглець-вуглець у молекулі пального;

К_СВ - середня кратність зв'язків вуглець-вуглець у молекулі пального.

Для молекули ацетону:

a_j = - 0,006; n_КС = 0; К_СВ = 1; m_С = 3; g = 1.

Виходячи із цього, по формулі (2.5) визначають значення коефіцієнта К и по формулі (2.2) або (2.3) значення верхньої межі запалення.

Розрахувавши величину нижньої й верхньої межі запалення по формулі (2.1) і (2.2 або 2.3) і величину коефіцієнта безпеки (К_бэ) за ДСТУ визначимо гранично припустиму вибухонебезпечну концентрацію горючої речовини (ГДВК) по формулі:

^{. (2.6)}