2 Опасные и вредные факторы при проведении работ
Основой баллиститных порохов, определяющей весь комплекс их энергетических, реологических, баллистических, физико-механических, стойкостных характеристик и чувствительности к внешним воздействиям (тепловым, механическим и другим) является нитроцеллюлоза, пластифицированная нитроэфирными пластификаторами, наиболее распространенные из них - полные сложные азотнокислые эфиры глицерина и диэтиленгликоля - тринитрат глицерина (нитроглицерин, НГЦ) и динитрат диэтиленгликоля (диэтиленгликольдинитрат, ДЭГДН). В табл. 1. приведены основные свойства НГЦ и ДЭГДН
Из данных табл. 1 видно, что НГЦ отличается от ДЭГДН большими показателями мощности, чувствительности, токсичности, плотности и вязкости и меньшими величинами летучести и растворимости в воде и отработанных кислотах.
Таблица 1 Свойства нитроэфирных пластификаторов
Наименование характеристик |
НГЦ |
ДЭГДН |
|
Внешний вид |
бесцветная, прозрачная жидкость |
бесцветная или желтоватая жидкость |
|
Плотность при 20° С, г/см3 жидкого продукта кристаллического продукта |
1,596 1,735 |
1,385 1,423 |
|
Температура плавления, °С кристаллов стабильной формы кристаллов лабильной формы |
13,0 1,9 |
2,0 -10,9 |
|
Упругость паров при 20°С, Па |
0,033 |
0,480 |
|
Вязкость при 20°С, Па-с |
0,0355 |
0,0081 |
|
Температура вспышки, °С |
200-205 |
210-215 |
|
Растворимость в смесях НNО3, Н2SO4, H2O, % |
1,5-13,5
|
1,0-50,0 |
|
Растворимость в воде при 20°С, г/л |
1,8 |
4,0 |
|
Чувствительность к удару (минимальная высота сбрасывания гири 2 кг, обеспечивающая 100 % взрывов), см |
4 |
180 |
|
Теплота взрыва, кДж/кг |
6704 |
4404 |
|
Критический диаметр детонации, мм |
2,1 |
'1 16,0 |
|
Скорость детонации, м/с
|
Низкоскоростная |
1500-2000 |
1800-2300 |
Высокоскоростная |
8000-8500 |
6600 |
|
Критический диаметр горения, мм |
0,5 |
5,0 |
|
Скорость горения, мм/с (при Р=0,1МПа) |
1,4 |
0,2 |
|
Коэффициент обеспеченности окислительными элементами, α |
1,059 |
0,583 |
|
ПДК: в воздухе мг/м3 ; в воде, мг/л |
1,0 0,01 |
2.0 1,00 |
|
Классификация по степени токсичности и опасности представлена в табл.2
Таблица 2 Характеристика по степени токсичности и опасности
Наименование материала |
Сведения о взрыво и пожароопасности |
Токсичность, действие на организм |
ПДК, в воздухе рабочей зоны, мг/м3 |
Класс опасности |
||
Азотная кислота (HNO3) |
Негорючая жидкость,при контакте с горючими материалами вызывает их самовозгорание |
Туман и взвешенные частицы действуют на дыхательные пути. В критических случаях при вдыхании значительных количество паров азотной кислоты может наступить отек легких., которые как правило проявляется через 6-12 часов после отравления, проявляется в учащенном дыхании, одышке, страхе, сильном кашле до крови. Наблюдается учащение пульса, тошнота, ослабляется сердечная деятельность. Первая помощь: согревание тела, покой, использование кислородного дыхания, препаратов по назначению врача. |
0,15 |
1 |
||
Оксиды азота (NO, NO2, N2O3, N2O4, N2O5 |
бесцветный газ ил бурый при низких тепературах жидкость |
Все оксиды азота, образующиеся в нитрационных процессах пороховых производств относятся к классу ядовитых веществ. Симптомы аналогичны отравлению парами азотной кислоты. Являются ядом для крови. Они способствуют переводу оксигемоглобина в метгемоглобин, оказывая прямое действие на нервную систему. При остром отравлении – общая слабость, головокружение, онемение ног, тошнота и рвота |
Смеси оксидов в рабочей зоне |
5 |
2 |
|
В атм. воздухе насел. пунктов макс. разовая |
0,3 |
|||||
В атм. воздухе насел. пунктов макс. разовая |
0,1 |
|||||
Серная кислота (H2SO4) |
Не горюча. Обезвоживает дерево, повышает его чувствительность к горению. Воспламеняет органические растворители и масла. |
При вдыхании паров отравление проявляется в чихании, насморке, жжении в горле, загрудинной боли и кашле. При попадании на кожу – резкая боль, ожог с обугливанием кожного покрова. Первая помощь: обильная промывка водой, наложение повязки с 2-3% раствором соды. |
Производств.помещений |
1 |
1 |
|
В атм. Воздухе насел. пунктов среднесуточная |
0,1 |
|||||
Нитроглицерин |
мощное бризантное взрывчатое вещество. Обладает высокой чувствительностью к механическим воздействиям и к тепловому импульсу |
Токсичен. Поражает сердечно сосудистую, нервную систему, кровь, печень. Вызывает головную боль. При остром отравлении вызывает покраснение лица, жжение в горле, рвота, шум в ушах, возможны обмороки. Проникает в организм через кожу, с воздухом при вдыхании |
0,1 |
2 |
||
Динитротолуол |
Пожароопасен слабое взрывчатое вещество, маловосприимчивое к детонации |
Проникает в организм через кожу и с воздухом при вдыхании. При остром отравлении вызывает нарушение со стороны крови. При хроническом воздействии поражает центральную нервную и сердечно сосудистую систему |
1 |
2 |
||
Централит |
.Это горючее вещество с температурой воспламенения 1750С. Пылевоздушная смесь взрывоопасна |
токсичен. Действует на центральную нервную систему, кровь, печень и щитовидную железу. Обладает раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз |
5 |
3 |
||
Дибутилфталат |
Температура вспышки 1680С. Температура воспламенения 2020С |
Токсичен. Вызывает изменения в нервной системе |
2 |
0,5
|
||
Октоген и гексоген |
Мощные бризантные взрывчатые вещество. Обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям и к тепловому импульсу |
Являются ядом для крови, поражают центральную нервную систему |
В воздухе рабочей зоны |
1 |
1 |
|
Алюминий (Al порошки) |
|
При вдыхании – поражение легких, сильная утомляемость, одышка, кашель, сухие и влажные хрипы в легких. |
В рабочей зоне |
2 |
2 |
|
Стеарат цинка |
Пыль образует взрывоопасные пылевоздушные смеси |
Токсичен |
4 |
3 |
||
Углерод технический |
Может загораться от открытых источников огня. Температура самовоспламенения выше 250ºС |
Обладает раздражающим действием на слизистые оболочки, дыхательные пути |
4 |
3 |
||
Готовый порох, пороховая масса, компоненты, необходимые для ее изготовления являются основными источниками опасности при производстве баллиститных порохов. От их свойств зависят особенности переработки на каждой фазе производства, которые в свою очередь и обеспечивают основы технологической безопасности в производстве баллиститных порохов.
Таблица 3 Примеры составов баллиститных порохов
Наименование компонентов
|
Марки порохов |
||||
Н |
М-30 |
БП-11 |
НМ-2 |
НБГ-8 |
|
Химический состав, % |
|||||
Коллоксилин |
57,0 |
- |
9,0 |
54,0 |
45,0 |
Пироксилин № 1 |
- |
- |
27,6 |
- |
- |
Пироколлодий |
- |
28,0 |
- |
- |
- |
НГЦ |
28,0 |
22,5 |
29,6 |
27,0 |
12,0 |
ДЭГДН |
- |
|
|
- |
11,0 |
Динитротолуол |
11,0 |
- |
- |
15,0 |
6,0 |
Нитрогуанидин |
- |
47.7 |
- |
- |
- |
Гексоген |
- |
- |
- |
- |
8,0 |
Алюминиево- магниевый сплав |
- |
- |
20,0 |
- |
|
Сs3[Со(NO2)]6 |
- |
- |
11,0 |
- |
|
MgO |
- |
- |
- |
2,0 |
- |
Полиметилметакрилат |
- |
- |
- |
- |
12,0 |
Стабилизаторы химической стойкости и технологические добавки |
4,0 |
1,5 |
2,8 |
2,0
|
6,0 |
Особые меры по технологической безопасности в производстве баллиститных порохов вызываются содержанием в них нитроглицерина, наличием его паров в процессе вальцевания и сушки, скоплением нитроглицеринового конденсата на поверхностях оборудования, стенах, потолке помещения, в вентиляционных системах.
Такие операции, как вальцевание и прессование, осуществляются при достаточно высоких температурах (90°С) поэтому все факторы, приводящие к дополнительному разогреву пороховой массы, чрезвычайно опасны из-за быстрого нарастания температуры до критической (180°С) и последующего воспламенения. При изготовлении нитроэфиров особое внимание обращается на следующие правила и требования:
Обязательность точного соответствия оборудования утвержденным проектам и паспортамСтрогое соблюдение режимов перемешивания и температурных режимов. В случае повышения температуры и тем более появления бурых паров в контрольном сепараторе продукт немедленно вытесняется на инжектирование. При работе по инжекторному способу запрещается вручную регулировать расход кислот во время ведения процесса нитрации.
Воздух, применяемый для перемешивания реакционной массы в аппаратах, должен быть очищен от влаги и масел.Запрещается переносить нитроэфиры из здания в здание вручную. Исключение составляют пробы на анализ не более 20 г по массе. Производство должно быть дистанционно управляемым с полным выводом людей (работники находятся на пульте управления).