книги из ГПНТБ / Нечаев М.А. Техника безопасности и противопожарная техника в городском газовом хозяйстве учеб. пособие для техникумов
.pdfЕсли на объекте одни бытовые газовые приборы (плиты, та ганы, водонагреватели или лабораторные газовые горелки), то обучению подвергаются только работники, ответственные за га зовое хозяйство. В подобных случаях эти ответственные лица должны не реже двух раз в год проводить инструктаж всех работников, связанных с использованием газа, по правилам безопасного пользования газовыми приборами. Об инструкта жах надо делать записи в журнале, в котором расписываются работники, проводившие инструктаж, и проинструктированные.
Правилам безопасного ведения работ в условиях загазован ности должны обучаться также рабочие, обслуживающие ком муникации, проложенные совместно с газопроводами в коллек торах, туннелях и технических -коридорах.
\ К а к указывалось выше, независимо от сдачи экзаменов |
каж |
дый рабочий газового хозяйства перед допуском к работе |
д о л |
жен получить непосредственно на будущем рабочем месте ин структаж; по технике безопасности. Инструктаж проводят ма стер цеха или эксплуатационной конторы и инженер по технике безопасности, а при необходимости и другие опытные работни ки по следующим разделам:
общие правила безопасности, установленные для данного участка газового хозяйства, цеха или агрегата;
конкретные правила безопасного ведения работ, которые бу дут поручены инструктируемому;
правила обслуживания и ремонта оборудования, приборов и
.инструмента по инструкциям.
Объем инструктажа устанавливается для каждой категории рабочих в зависимости от характера работы.
Записи об инструктаже заносят в карточку инструктажа по технике безопасности, в которой расписываются проводившие инструктаж и проинструктированные рабочие.
По мере надобности, вызванной изменением характера рабо ты, реконструкцией хозяйства, изменением режима газоснабже ния, состава или давления газа, проводятся дополнительное обучение и инструктаж персонала.
В .инструкциях по эксплуатации газовых сетей и установок, работающих на газе, должны содержаться указания по 'безопас ному ведению работ, о действиях персонала при нарушениях нормального эксплуатационного режима. Персонал газового хо зяйства должен не только твердо знать свои обязанности в ус ловиях нормальной эксплуатации, но и уметь правильно и быст ро реагировать на все нарушения -режима, отклонения от нор мальных условий и аварийные явления.
Следует иметь в виду, что производственное обучение и ин структаж должны включать в себя практический показ методов пользования защитной и спасательной аппаратурой и инвента рем, а также методов оказания первой помощи пострадавшим, включая и искусственное дыхание.
Большое значение в деле подготовки й повышения квалифи кации персонала газовых хозяйств имеют технические кабинеты горгазов.
Задачами технических кабинетов являются:
повседневная работа по повышению уровня теоретических и практических знаний работников газового хозяйства;
практическое ознакомление работников с газовыми прибора ми, арматурой, средствами автоматики, приспособлениями и но выми приборами;
организация технической информации и популяризации" пе редовых методов труда, новых предложений и изобретений в газовом хозяйстве, включая вопросы техники безопасности;
оказание технической помощи и консультаций работникам газового хозяйства.
Кроме того, сотрудники технических кабинетов знакомят на селение с бытовой газовой аппаратурой и правилами безопас ного пользования газом в быту.
В технических кабинетах должны быть макеты городского и дворового газопроводов, регуляторной установки с контрольноизмерительной аппаратурой, внутридомового газового оборудо вания, газовые приборы коммунального назначения, средства и инвентарь'техники безопасности, газоиндикаторы, стенды, пла каты и экспонаты по технике безопасности и охране труда и ма териалы по рационализации' и изобретательству. Крайне вале но, чтобы большинство экспонатов можно было показать в дей ствии. В техническом кабинете должен быть лекционный зал, в котором могли бы проводиться обучение, инструктаж и провер-' ка знаний инженерно-технических работников и рабочих.
Весьма важными формами массовой работы среди населения является пропаганда знаний по безопасной эксплуатации быто вых газовых приборов через печать, радио и телевидение.
§ 5. Противопожарный инструктаж
Газовое топливо, как и другие виды топлив, пожароопас но. Однако его пожароопасные свойства отличаются от свойств жидких и особенно твердых топлив. Горючие газы гораздо лег че воспламеняются, но горят менее устойчиво из-за легкого их рассеивания. Тем не менее газы представляют значительную пожарную опасность не только потому, что горят сами, но и по тому, что их горение и взрывы могут вызвать воспламенение других горючих веществ и сгораемых конструкций.
Причинами воспламенений и пожаров, связанных с газом, часто являются нарушения персоналом требований пожарной безопасности.
Чтобы избежать этих нарушении, на предприятиях и в орга низациях каждый принимаемый на работу, прежде чем присту пить к выполнению своих обязанностей, проходит противопо жарный инструктаж, т. е. знакомится с действующими правила ми и инструкциями, регламентирующими поведение рабочих и служащих на территории предприятия (учреждения, стройки и т. п.), а также с имеющимися средствами тушения пожаров.
На |
каждом предприятии |
и в каждой организации руководи |
|||
тель |
(директор, начальник, |
управляющий и т. п.) |
издает при |
||
каз, который определяет место, порядок и время |
проведения |
||||
противопожарного |
.инструктажа |
вновь принимаемых |
на іработу, |
||
а также назначает |
работника, |
который проводит |
инструктаж. |
Противопожарный инструктаж цроводят дважды: первичный и\повторный.
Первичный инструктаж проводит начальник местной (ве домственной) пожарной охраны, начальник караула или инст руктор пожарной профилактики, а там, где пожарная охрана от сутствует,— хорошо подготовленный по вопросам пожарной безопасности инженерно-технический работник. Направление на противопожарный инструктаж дает отдел кадров, а лицо, про водившее инструктаж, делает отметку о его проведении, после чего вновь принимаемого направляют на работу. Первичный противопожарный инструктаж проводят в помещении, оборудо ванном наглядными пособиями (плакаты, инструкции, макеты) и действующими средствами пожаротушения.
Во время первичного инструктажа поступающий на работу должен ознакомиться с общими правилами и инструкциями по
пожарной безопасности, порядком проведения работ, |
связанных |
|
•с применением источников |
открытого огня, с участками произ |
|
водства, представляющими |
повышенную пожарную |
опасность, |
местами, отведенными для курения, возможными причинами по жаров и мерами их предотвращения, со средствами связи и пожаротушения, а также должен овладеть практическими навы
ками тушения |
пожаров и, в частности, |
воспламенений |
газа. |
|
|
Первичный инструктаж можно проводить в форме индиви дуальной беседы с рабочим или он может носить характер груп повой беседы. На первичный инструктаж отводится і ч.
Начальник цеха, мастерской, лаборатории или другой сот рудник, ответственный за противопожарное состояние, удостове рившись, что принятый рабочий или служащий прошел первич ный противопожарный инструктаж, проводит повторный инст руктаж непосредственно на том участке, где будет работать вновь принятый.
Допускать к работе вновь принятых или переведенных с дру гих производств лиц без предварительного прохождения ими первичного противопожарного инструктажа не разрешается.
Во время повторного инструктажа вновь принятого на ра боту знакомят не только с общими правилами пожарной без опасности, но ,и с установками повышенной пожарной опасно сти, условиями воспламенения газа и способами его отключе ния при пожаре или воспламенении газа. Кроме того, работни ков обучают правилам ведения огневых работ, обращения с карбидом кальция, ацетиленом и кислородом, а также обеспе чения пожарной •безопасности при сварке и резке металла.
. Во время первичного и повторного инструктажа инструкти руемые должны практически научиться пользоваться средства ми пожаротушения и сигнализации.
Повторный противопожарный инструктаж в обязательном порядке проводят с рабочими и служащими, переводимыми с одного производства на другое.
Степень усвоения основ пожарной безопасности проверяют путем опроса инструктируемых. При слабом усвоении правил пожарной безопасности проводят повторный инструктаж. К ра боте на пожароопасных участках следует допускать только лиц, прошедших инструктаж и овладевших навыками по предупреж дению и ликвидации пожара.
Основным общим руководством, которым следует пользовать ся при противопожарном инструктаже, является «Инструкция о мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ на промышленных предприятиях и на других объектах народно го хозяйства», утвержденная Управлением пожарной охраны РСФСР 8 июня 1963 г. (Стройиздат, 1966).
Г л а в а I I
ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА ГАЗОВЫХ ТОПЛИВ
§ 1. Состав и характеристика газовых топлив
Газовые топлива являются смесями различных газов. Те из них, которые могут гореть, образуют горючую часть, а те, ко торые не горят, представляют балласт.
Горючая часть газового топлива может состоять из^ метана СН4 , этана !С2Нб, пропана С3 Нв, бутана C4Hio, водорода НЬ, окиси углерода СО, а также некоторых тяжелых углеводородов, обозначаемых общей формулой C m H n .
Балластом газового топлива являются: азот N2, углекислый газ СОг, а также водяные пары НдО. Кроме того, в состав некоторых искусственных газовых топлив входит небольшое количество кис лорода 02 , который хотя и поддерживает горение, і но является для газового топлива вредной примесью.
Для газоснабжения используются различные виды газовых
топлив.
Природные газы, добываемые из газовых месторождений, представляют собой довольно однородную группу газовых топ лив, поскольку характерным является преобладание в их соста ве метана, 'содержание которого в этих газах доходит до 94— 98% по объему. Таким образом, свойства природных газов ча сто определяются свойствами метана. Другой характерной осо бенностью этих газов является небольшое содержание 'балла ста, главным образом азота. Наконец, с точки зрения техники безопасности важно то, что природные газы практически не со держат окиси углерода, вследствие чего возможность физиоло гического воздействия на человека при использовании природ ного газа имеет второстепенное значение.
Попутные нефтяные газы тоже состоят в основном из угле водородов, но их состав более сложен. Метан также входит в состав этих газов, но в них он играет меньшую роль, поэтому важное значение в попутных газах имеют более тяжелые и сложные углеводороды.
Небольшое содержание балласта в природных и попутных
газах обусловливает |
высокие величины |
их теплот |
сгорания — |
7500—8500 ккал/м3, |
а для попутных газов часто |
значительно |
|
выше — до 12 ООО ккал/м3. |
|
|
|
Искусственные горючие газы имеют разнообразные свойства, |
|||
определяемые видом |
топливного сырья |
и характером процесса |
производства газа. Благоприятной особенностью этих газов яв ляется значительное содержание в них водорода. Обычно ис
кусственные |
горючие газы |
содержат довольно много |
балласта |
в виде азота |
и углекислоты. |
С точки зрения техники |
безопасно |
сти важной особенностью искусственных газовых топлив явля ется наличие в их составе окиси углерода, определяющей повы шенные токсические свойства. Из-за содержания в них доволь но значительного количества 'балласта, а также водорода и оки
си углерода |
искусственные горючие газы и |
применяемые |
для га |
|
зоснабжения |
городов (коксовый, |
сланцевый), обычно |
имеют |
|
невысокие теплоты сгорания — в |
пределах |
3500—4500 |
ккал/м3. |
Наконец, третьей группой горючих газов, применяемых для газоснабжения городов, являются такие углеводородные газы, как пропан и бутаны. Эти газы транспортируют и хранят в сжи женном виде, почему их и называют сжиженными газами.
Сжиженные газы практически не содержат балласта и ядо
витых примесей. Они |
отличаются |
особенно |
высокой |
теплотой |
сгорания, составляющей в газовой |
фазе 22 000—28000 |
ккал/м3. |
||
Данные о составе и удельных весах основных видов |
газовых |
|||
топлив, используемых |
в городском |
газовом |
хозяйстве, приведе |
|
ны в табл . 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
||
Примерные составы |
и удельные веса |
газовых |
топлив, применяемых в |
|
|
||||||
|
городских газовых хозяйствах |
|
|
|
|
||||||
|
Состав с у х и х |
газов |
в |
% по |
объему |
|
|
Удельный вес |
|||
Газ |
|
тяжелые |
водо |
окись |
углекис |
|
КИСЛО |
в |
по отношению |
||
метан |
этан |
углеводо |
у г л е |
азот |
|||||||
род |
лый газ |
РОД |
кг/нм' |
к в о з д у х у |
|||||||
|
|
роды |
рода |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
94—98 |
1—3 |
0,3—1,5 |
|
|
|
0,1—0,4 0,6—3 |
|
0,72—0,78 |
0,56—0,6 |
||
40—80 |
5—20 |
4—30 |
— |
|
— 0,1—0,2 |
2—12 |
— 0,9 - 1,4 |
0,7-1,1 |
|||
45 |
7 |
32,5 . |
15 |
|
0,5 |
— |
— |
— |
0,95 |
0,74 |
|
16,5 |
|
4,9 |
24,8 |
|
9,5 |
16,2 |
27,4 |
0,7 |
0,98 |
0,76 |
|
26 |
|
2,3. |
57 |
|
6,5 |
2,2 |
5,6 |
0,4 |
0,47 |
0,36 |
|
|
0—4 |
96—100 |
|
|
|
|
|
|
2—2,7 |
1,6—2 |
Ниже приведены требования к газовому топливу и содержа нию в нем вредных примесей согласно ГОСТ 5542—60 «Газ для коммунально-бытового снабжения. Технические условия».
Допускаемые отклонения от номинальной низ |
|
|
|
|||||
шей теплоты сгорания в %, |
не более |
±1 0 |
|
|||||
Содержание |
в г на |
100 ЛІ 3 |
, |
не более: |
|
|
|
|
сероводорора |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
аммиака |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
смолы и пыли |
|
|
|
|
0,1 |
|
||
нафталина |
\ зимой |
|
|
|
5 |
|
|
|
» |
/ летом |
|
|
|
10 |
|
|
|
цианистых |
соединений |
в пересчете на HCN . |
5 |
|
|
|||
Содержание |
кислорода |
|
в |
объемных %, не |
|
|
|
|
более |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Влагонасыщенность |
газа |
при поступлении в го |
|
|
|
|||
родскую газовую сеть |
— не более максимального |
|
|
|
||||
насыщения при температуре |
в °С: |
|
|
|
||||
зимой |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
летом |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
Запах |
|
|
|
|
должен |
ощу |
||
|
|
|
|
|
|
щаться |
при |
|
|
|
|
|
|
в |
содержании |
||
|
|
|
|
|
воздухе |
1 % |
||
|
|
|
|
|
природного |
газа |
Эти требования установлены по следующим соображениям. Сероводород не только является ядовитым газом сам по се бе, но и образует в результате сгорания очень ядовитый и ак
тивный в отношении коррозии сернистый таз.
Аммиак способен разрушительно действовать на части при боров и арматуры газопроводов, изготовленные из цветных ме таллов.
Омола, пыль и нафталин, выпадая и накапливаясь в газо проводах, засоряют их, вызывая ухудшение, а иногда и полное прекращение подачи газа.
Цианистые соединения, содержащиеся иногда в искусствен ных горючих газах, чрезвычайно ядовиты и могут при утечках газа оказывать вредное действие.
Присутствие в газе повышенных количеств кислорода и вла ги способствует внутренней коррозии газопроводов. Кроме того, излишне большое содержание водяных паров в газе может при вести к их конденсации и замерзанию в открыто расположенных участках газопроводов небольшого диаметра. По этим сообра жениям содержание примесей в газе периодически контроли руют в лабораториях горгазов. ГОСТ 5542-—60 указывает, что аммиак и нафталин в природном газе не определяются. Отсут ствуют в природном газе и цианистые соединения.
Сжиженные газы являются высококачественным топливом, так как они практически не содержат балласта, имеют очень высокую теплоту сгорания, не ядовиты ,и проявление их уду шающих свойств менее вероятно, чем при других видах газо-
вых топлив. Это объясняется тем, что они хуже смешиваются с воздухом из-за более низких 'Пределов взрываемое™ и подвер гаются одоризации более значительным количеством одоранта, чем природные газы.
Имея большие достоинства, сжиженные углеводородные газы отличаются и повышенными опасными свойствами, делающими особенно важными вопросы техники безопасности и противо пожарной техники при хранении, транспортировании и исполь зовании этих газов.
Опасные свойства сжиженных газов:
особенно низкие нижние пределы взрываемости (1,7—2% га за в .воздухе), что делает более вероятным образование взрыво опасных газовоздушных смесей, чем при использовании других газов;
давление сжиженных газов в сетях и у газовых приборов обычно выше, чем при других газовых топливах, вследствие че го вероятность и размеры утечек могут быть более значитель ными;
у потребителей газа, снабжающихся из резервуаров или баллонов, всегда есть запас сжиженного газа. Это обстоятельст во создает повышенную пожарную опасность;
даже небольшое повышение температуры в резервуарах и баллонах со сжиженным газом вызывает заметное повышение давления в них, которое может превысить допустимые вели чины;
сжиженные газы в жидком состоянии обладают очень высо ким коэффициентом теплового расширения. Пропан, например, при повышении температуры расширяется в 16 раз больше, чем вода. (100 л пропана, измеренные при температуре 4°С, при тем пературе 40°С будут занимать объем 112 л. Эту особенность сжиженных газов учитывают при наполнении резервуаров и баллонов, так как переполненные емкости могут быть деформи
рованы и разорваны сильно расширяющимися |
углеводородами |
|||
даже при сравнительно |
небольшом |
повышении |
температуры. |
|
По этим соображениям |
резервуары |
и баллоны |
для |
сжиженного |
газа никогда не заполняют полностью, оставляя над жидкостью паровую подушку, объем которой должен быть не 'МЄНЄЄ і1б%
геометрического объема емкости. |
Другими |
словами, |
жидкость |
не должна занимать более 85% |
объема емкости; |
|
|
большой удельный вес паров |
сжиженных |
газов и |
их мень |
шая способность к смешиванию с воздухом обусловливают воз можность растекания этих газов и их скопления в низких ме стах (подвалах, колодцах, ямах), где возможны воспламенения я взрывы;.
пониженные температуры воспламенения углеводородов сжи женных газов (около 450—5ДО°С по сравнению с 650°С для при родного газа) создают условия для более легкого их воспламе нения и взрывов;
легкая испаряемость углеводородов, находящихся в сжижен ном состоянии, причем быстрое их испарение приводит к интен сивному поглощению тепла. Это может вызвать обморажива ние кожных покровов человека при попадании на них жидких углеводородов;
как и другие газовые топлива, сжиженные газы при недо статке воздуха и неполном сгорании образуют окись углерода, которая делает продукты их сгорания ядовитыми;
сжиженные газы не обладают достаточно сильным собствен ным запахом, а одоризация их в мелких емкостях затруднитель на, поэтому поставка сжиженных газов должна .осуществляться в одорированном виде так, чтобы запах газа ощущался-при его концентрации не выше '/в нижнего предела взрываемости, т. е. при содержании углеводородов в воздухе не более 0,5%.
Однако следует отметить, что из-за значительно более высо кой температуры кипения этилмеркаптана по сравнению с про паном и бутаном при выдаче газа из емкостей в нем сначала будет мало одоранта, который преимущественно остается в жид кой фазе. В дальнейшем количество одоранта в газовой фазе увеличивается. Это создает дополнительные трудности в опре делении появления пропана и бутана в воздухе. По этим сооб ражениям правила безопасности требуют, чтобы во взрывоопас ных помещениях складов и газораздаточных станций сжижен ных газов были приборы, сигнализирующие о появлении опас ной концентрации газа в воздухе;
при движении сжиженных углеводородов и при падении их струй в наполняемую емкость возникает явление электризации и появляются потенциалы до 3000 в. Эти потенциалы могут привести к появлению искр, что может, в свою очередь, вызвать взрывы;
в длительно эксплуатирующихся емкостях сжиженных газов, содержащих сернистые соединения, могут образовываться пиро форные соединения железа и серы, способные самовоспламе няться при контакте с воздухом.
§ 2. Воспламеняемость и взрывы газовоздушных смесей
Горение топлива — это процесс быстрого химического соеди нения его горючих составляющих частей с кислородом, сопро вождающийся выделением тепла и света. Этот процесс протека ет при определенных количественных соотношениях участвую щих в нем веществ, обусловленных уравнениями химических реакций окисления.
При использовании топлива в горении обычно участвует ат мосферный воздух, содержащий на каждый объем кислорода 3,76 объема азота. Поэтому цри расчетах реакций горения необ ходимо учитывать наличие азота.
Приведем уравнения реакций горения основных горючих га зов с учетом азота воздуха:
СН4 |
+ 2 0 2 |
+ 7,52 N 2 |
= С 0 2 |
+ 2 Н 2 0 + 7,52 N 2 ; |
|
||||
С3 Н8 |
+ 5 0 2 + |
18,80 N 2 |
= 3 С 0 2 + 4 Н 2 0 + 18,80 N 2 ; |
|
|||||
2 С4 Н1 0 |
+ |
13 0 2 + 48,88 N 2 = 8 СОа + 10 Н 2 0 + 48,88 N 2 ; |
(1) |
||||||
|
|
2 Н 2 + 0 2 |
+ |
3,76 N 2 |
= 2 Н 2 0 + 3,76 N 2 ; |
|
|||
|
|
2 СО + 0 2 |
+ |
3,76 N 2 |
= 2 С 0 2 + 3,76 N 2 . |
|
|||
Как видно из этих уравнений, объемы газов, -участвующих в |
|||||||||
реакциях горения, могут |
остаться |
после завершения горения |
|||||||
неизменными, |
например |
для GH4, |
но могут также уменьшить |
||||||
ся, например |
для СО, или увеличиться, например для СзНв- |
||||||||
Если смешать горючий газ и воздух, то воспламенения |
смеси |
само по себе не произойдет и горение не начнется. Оно начнется тогда, когда температура газовоздушной смеси будет не ниже определенной величины, называемой температурой воспламене ния, различной для разных горючих газов.
Начавшееся горение газа будет продолжаться лишь при ус ловии, если температура в зоне горения не будет снижаться ни же температуры воспламенения. Это обеспечивается, когда теп ла, выделяющегося при горении, достаточно для нагрева до тем пературы воспламенения все новых и новых количеств газовоз душной смеси, поступающих к месту горения.
Если горючего газа в смеси-мало, а воздуха слишком мно го, то тепло, которое выделилось бы в результате горения, ока жется недостаточно для нагрева газовоздушной смеси до тем пературы воспламенения. Горение смеси з этом случае продол жаться не будет. Если газа будет слишком много, а воздуха в смеси мало, то и в этом случае из-за недостатка воздуха могло бы сгореть слишком малое количество газа, химического тепла которого -будет недостаточно-для поддержания температуры на
уровне не ниже температуры воспламенения |
газовоздушной |
|
смеси. |
|
|
Таким образом, для начала и продолжения горения необхо |
||
димо, чтобы количества горючего газа |
и воздуха |
в ".газовоздуш |
ной смеси находились в определенных |
пределах. |
Эти пределы |
называются пределами воспламеняемости, или в других случа ях,пределами взрываемости.
Минимальное содержание газа в газовоздушной смеси (в объемных процентах), при котором возможно воспламенение,
.называется нижним пределом воспламеняемости. Максимальное, содержание газа в газовоздушной смеси, выше которого смесь уже не воспламеняется без дополнительного подвода тепла или воздуха извне, называется верхним пределом воспламеняемо сти.