119

радиация (излучение) протекает между частицами груза и на его поверхности. Конвекция (от лат. convectio – принесение, доставка), перемещение макро-

скопических частей среды (газа, жидкости), приводящее к переносу массы, теплоты и др. Различают естественную (свободную) конвекцию, вызванную неоднородностью среды (градиентами температуры и плотности), и вынужденную конвекцию, вызванную внешним механическим воздействием на среду.

Процесс распространения теплоты связан с распределением температуры в теле или среде. Совокупность мгновенных значений температуры во всех точках тела в данный момент времени называетсятемпературным полем. Если температура в любой точке тела со временем не меняется и является функцией только пространственных координат, то поле называетсястационарным. Если темпе-

ратура зависит от времени, то поле называется нестационарным. Соединив все точки поля с одинаковой температурой, получим изотермическую поверхность.

Теплота распространяется от одной изотермической поверхности к дру-

гой по нормали в сторону пониженной температуры.

Нормаль (от лат. normalis – прямой) к кривой линии (поверхности) в данной ее точке, прямая, проходящая через эту точку и перпендикулярная к касательной прямой (касательной плоскости) в этой точке.

Согласно основному закону теплопроводности количество переносимой энергии прямо пропорционально градиенту температуры, а коэффициент пропорциональности называется коэффициентом теплопроводности (l).

Для того чтобы в процессе взаимодействия с внешней средойизменилась температура груза, необходимо либо подвести к нему определенное количество

теплоты, либо отвести от него теплоту.

Истинная теплоемкость– отношение количества подведенной (отведенной) к телу теплоты (Q) к вызванному этим изменению температуры (t)

С = dQ / dt.

Распространение теплоты в среде (грузе) определяется тремя физическими характеристиками: теплопроводностью (l), теплоемкостью С и объемной массой (r)

А = l / (r × С).

Величина (А) характеризует теплоинерционные свойства вещества и определяет скорость его нагревания (охлаждения) и называется коэффициентом тем-

пературопроводности.

Процессы тепло и массообмена взаимосвязаны. Вещество перемещается в сторону уменьшения градиента температуры. Это перемещение замедляется с ростом давления.

Криоскопической точкой груза называется температура, при которой его жидкие фракции начинают выкристаллизовываться в виде льда.

9.3. Токсическая и инфекционная опасность

120

По степени воздействие на организм, вредные вещества делят на 4 класса: чрезвычайно опасные; высоко опасные; умеренно опасные; мало опасные.

ØПредельно–допустимая концентрация (ПДК) – это максимальная кон-

центрация вещества в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом. То есть, если говорить о рабочем месте, это максимальная концентрация вещества в атмосфере, которая в течении рабочего времени (8 часов или рабочей смены) на протяжении всего трудового стажа (например, 35 лет) не окажет на человека вредного воздействия. Если это не соблюдается, то сокращается продолжительность рабочей смены и(или) величина трудового стажа.

TLm – концентрация г/м3 (частях на миллион), убивающая 50 % контрольной группы организмов в течении короткого времени (обычно 96 ч).

LD50 – доза при контакте мг/кг (миллиграмм вещества на килограмм массы организма), убивающая 50 % контрольной группы организмов в течении короткого времени.

раздражающие, сенсибилизирующие (усиливают воздействие других), канцерогенные (вызывают рак), мутагенные (вызывают мутации), влияющие на репродуктивную функцию и др.

Транспортная опасность– совокупность свойств груза, которые определяю его способность оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека в процессе транспортировки. Транспортная токсичность – способность груза в процессе транспортировки вызывать различные виды тяжелых воздействий на организм человека и среду.

Для летучих веществ существуют критерии А, В, С – комплексный параметр, характеризующий степень токсичности вещества в зависимости откон-

центрации, температур кипения вещества и окружающей среды. Концентрация токсичных паров зависит от температуры. Температурный порог токсичности определяет степень опасности вещества:

üпервая степень токсичности – ниже –10°C; üвторая степень токсичности – от –10 до +32°C; üтретья степень токсичности – от +32 до +70°C.

Инфекция – внедрение и размножение в организме человека или животного болезнетворных микробов Эта опасность возникает при перевозке животных, птиц, сырых животных продуктов, растений, бактериальных препаратов.

9.4 Пожароопасность

Пожароопасностью называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Пожароопасное вещество– способствующее возникновению или развитию пожара. Пожароопасное вещество

121

по способности горения в воздухе делятся на горючее, трудно горючее, не горючее.

К горючим относятся вещества способные гореть после удаления источника воспламенения. Трудно горючие загораются (горят) только под воздействием постоянного источника воспламенения. Не горючие – не горят на воздухе.

©Возникновение и протекание процесса горения возможно при наличии:

горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. Горючее вещество и окислитель должны быть нагреты до определенной температуры источником воспламенения. В установившемся процессе горенияпостоянным источником воспламенения является зона горения. Горючее вещество и окислитель должны находиться в определенном количественном соотношении.

©Процесс горения состоит из нескольких стадий: переход (возгонка, например, сублимация, испарение) в пары, газ (твердые и жидкие); образование смеси; окисление смеси; самовоспламенение смеси; горение смеси с выделением теплоты. В процессе испарения (возгонки) часть теплоты отводится (теряется), то есть, испарение – процесс эндотермический, т. е. поглощает тепло. Если теп-

лоты больше поступает, чем отводиться то горение устойчивое.

Испарение – переход жидкости в пар по свободной поверхности при температуре меньше температуры кипения.

Сублимация (от лат. sublimo – возношу), переход вещества из твердого в газообразное состояние, минуя стадию жидкости (фазовый переход первого рода). Для сублимации к веществу необходимо подвести энергию, называемую теплотой сублимации.

©Самовоспламенение – резкое ускорение скорости экзотермической реакции окисления. Температура самовоспламенения– минимальная температура при которой начинается процесс самовоспламенения, то есть количество выделяемой теплоты (тепловыделение) не менее отводимой (теплоотвод).

©Воспламенение – возникновение пламенного горения под воздействием источника воспламенения. Самовоспламенение происходит всем объемом, а воспламенение – частью объема. Температура воспламенения – минимальная температура, при которой вещество выделяет такое количество паров и газов и с такой скоростью при которой они воспламеняются от источника воспламенения и продолжают устойчиво гореть.

Период индукции – время от активного самонагревания до воспламенения. Минимальная температура при которой начинается самонагревание– темпера-

температур выше температуры самонагревания. Микробиологическое – жизнедеятельностью микроорганизмов. Химическое – протеканием химических реакций в массе груза.

ØИсточником воспламенения может быть: нагретое тело, пламя, электрическая дуга, экзотермическая реакция, проявление механической энергии(например, удар, сжатие, трение и др.), зона горения при установившемся процессе горения, разряд статического электричества и др.

122

©Нижний концентрационных придел воспламенения(НКПВ) – такая ми-

нимальная концентрация вещества, при которой происходит воспламенение от источника воспламенения и пламени распространяется на весь его объем. Верх-

ний концентрационных придел воспламенения (ВКПВ) – максимальна концентра-

ция при которой все еще происходит воспламенение. Между ними– область воспламенения.

При горении газов, паров, пыли большая скорость горения, по этому пределы воспламенения иногда называютприделами взрываемости. Область горения для газа, паров, пыли может быть в каждой части смеси. Вещество более опасно, чем меньше НКПВ и больше область воспламенения. Кроме концентрационных приделов применяют и температурные (НТПВ, ВТПВ), т. е. такие температуры при которых достигается соответствующие НКПВ и ВКПВ.

Для ЛВЖ (ЛВТ) температура воспламенения больше температуры вспышки на 1 – 5°С, для горючих – на 30 – 50° С. Температура вспышки принята за осно-

ву классификации ЛВЖ (ЛВТ) по степени пожарной опасности.

9.5. Опасность статического электричества

Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением и различным проявлением электрических зарядов на поверхности диэлектриков или изолированных проводников.

Для наливных грузов возможнаэлектризация жидкостей с низкой элек-

тропроводностью при перекачке по трубопроводу. Это происходит из–за неровности химических потенциалов жидкости и твердого тела(трубы), на границе раздела образуется двойной электрический слой. Ионы одного знака накапливаются на стенках трубы, другого уносятся с потоком инакапливаются в приемной емкости. Накопление заряда происходит поканапряженности поля не достигнет критического значения, после чего происходит пробой. Для навалочных – при перемещении, особенно при перегрузке с помощью машин непрерывного действия.

Напряженность поля– отношение разности потенциалов к размеру промежутка между наэлектризованными телами (для воздуха = 30 тыс. В/см).

Причиной воспламенения может послужить:

üискровой разряд с заряженных диэлектрических материалов; üразряд с заряженного незаземленного оборудования;

üразряд с человека. Например, потенциал человека в диэлектрической обуви относительно Земли– 10 тыс. В, энергия разряда 10 мДж. Этого достаточно для взрыва или воспламенения ряда веществ.

Для проявления статического электричества необходимо:

üналичие источника зарядов; üнакопление зарядов на контактирующих поверхностях; üэлектрический разряд в горючей среде;

üдостаточность энергии электрического разряда для воспламенения в данной среде.

Профилактика – отсутствие хотя бы одного из этих условий. Устранение этих условий следующим путем:

üне допускать разбрызгивание груза;