14.7 Требования взрывобезопасности

На предприятиях во многих случаях используются прибо­ры, аппараты, технологические процессы, содержащие веще­ства, способные при определенных условиях образовывать взры­воопасную среду.

Быстрое изотермическое химическое превращение взры­воопасной среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием опасных газов, способных производить рабо­ту, называется «химическим» взрывом. Взрыв или возгора­ние газообразных или смешанных горючих химических ве­ществ наступает при определенном содержании этих веществ в воздухе, что приводит к разращению и повреждению зда­ний и сооружений, технологических установок, емкостей и трубопроводов.

При взрыве на производстве газо- и паровоздушной смесей или пыли образуется ударная волна. Масштаб разрушения стро­ительных конструкций, оборудовалия, машин и коммуникаций, а также поражения людей зависит от избыточного давления во фронте ударной волны (разность между максимальным давле­нием во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед этим фронтом).

Максимальное избыточное давление во фронте ударной вол­ны составляет при взрыве газовоздушной смеси 800 кПа, пыли 700 кПа, паровоздушной смеси 1С0—200 кПа.

В производственных условиях взрывы обычно происходят в замкнутом помещении и полное избыточное давление в нем формируется за счет процессов отражения механической вол­ны от стен и составляет величину в 5—6 раз большую избыточ­ного давления, возникшего при взрыве.

Представить значения избыточного давления при взрывах можно на следующих примерах: для разрушения администра­тивного остекления зданий требуется 5—10 кПа, деревянных строений — 10—20, кирпичных зданий — 25—30, железобетон­ных конструкций цеха — 100—150 кПа.

Действие ударной волны на человека менее 10 кПа считает­ся безопасным, при избыточном давлении от 10 до 30 кПа про­исходят легкие поражения или легкопроходящие нарушения (звон в ушах, головокружение), при избыточном давлении от 30 до 60 кПа человек получает поражение средней тяжести (вы­вихи, контузии головного мозга), избыточные давления от 60 до 100 кПа наносят человеку тяжелые контузии и травмы, при­водящие к длительной потере трудоспособности, при избыточ­ном давлении более 100 кПа происходят крайне тяжелые кон­тузии, травмы (переломы костей, разрывы внутренних органов), которые могут привести к гибели человека.

Источниками взрывоопасное™ на производстве могут быть установки, работающие под давлением. К ним относятся паро­вые и водогрейные котлы, компрессоры, воздухосборники (ре­сиверы), газовые баллоны и др.

Взрывы паровых котлов представляют собой мгновенное высвобождение энергии перегретой воды, в результате — нару­шение целостности стенок котла, при котором возможно мгно­венное снижение внутреннего давления до атмосферного на­ружного. Приведенный взрыв носит физический характер (фи­зический взрыв).

Установлено, что чем больше воды в котле на единицу по­верхности нагрева, тем больше аккумулированной теплоты в ней и тем более взрывоопасен котел. В этой связи для безопас­ной эксплуатации выбор типа котла и его конструкции для кон­кретных условий его применения имеет большое значение. Менее опасными по последствиям возможного взрыва являют­ся котлы с малым объемом воды, приходящимся на 1 м² повер­хности нагрева. К этой группе относятся водотрубные и пря­моточные котлы. Наиболее опасными являются котлы цилинд­рические с жаровыми трубами и батарейные.

Предупредить взрыв в котлах можно, если не допускать:

• чрезмерного повышения расчетного давления при его дли­тельном воздействии на котел (не допускается перенапряжение стенок котла, ведущих к разрыву). Это может произойти при неисправных предохранительных клапанах;

• понижения уровня воды (допуск воды) в котле до такого положения, когда нагреваемые пламенем стенки котла переста­ют охлаждаться водой и перегреваются, что повышает их дефор-мативность, а следовательно, снижает предел текучести металла;

• недостатков конструкции и изготовления котла (несоот­ветствие материала котла расчетным параметрам, дефекты свар­ки или клепки при изготовлении);

• коррозии или накипи в котлах от долговечной их эксплу­атации и местных ослаблений;

• нарушений технических требований при эксплуатации котла, неквалифицированного обслуживания и содержания котельных установок обслуживающим персоналом.

На производстве применяются поршневые компрессоры, при­водимые в действие двигателем внутреннего сгорания и смонти­рованные вместе с ресивером. Производительность компрессоров до 15 м³ всасываемого воздуха в 1 мин, а иногда и более.

Наружный воздух перед поступлением в рабочий цилиндр компрессора должен очищаться от пыли с помощью фильтра, так как особую опасность (возможность взрыва) представляет горячая пыль.

В воздушных компрессорах нельзя допускать образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха.

Разложение смазочных масел происходит под воздействи­ем высоких температур, развивающихся в компрессорах в про­цессе сжатия воздуха или другого газа. Для предупреждения разложения смазочных масел в компрессоре необходимо его охлаждать. Баллоны с газом представляют опасность взрыва. Для предупреждения взрыва баллонов нельзя допускать уда­ров (падения) их как в условия!. повышения температур от нагрева солнечными лучами или отопительными приборами, так и при низких температурах и переполнении баллонов сжи­женными газами.

Во избежание взрыва в кислородных баллонах нельзя до­пускать попадания масел и других жировых веществ во внут­реннюю область вентиля баллона, а также накопления в них ржавчины (окалины). В связи с этим кислородные баллоны перед наполнением необходимо промывать растворителем (дих­лорэтаном, трихлорэтаном). Недопустимо также ошибочное заполнение баллонов другим газом, например, горючим.

Чтобы избежать этих ошибок, введена четкая маркировка баллонов, где все баллоны окрашивают в цвета, присвоенные каждому газу, а надписи на них делают другим цветом, также определенным для каждого газа.

Ударная волна, образующаяся при взрыве газовых баллонов высокого давления, достигает 300—800 кПа.

Соблюдение нормального режима эксплуатации сосудов и установок, работающих под давлением (не превышающим оп­ределенных пределов), обеспечивает взрывобезопасность.