9.1.7 П о ж а р н а я б е з о п а с н о с т ь. Несовершенство конструкции и неправильная эксплуатация приборов и электрооборудования приводит к пожару или взрыву.

Согласно НПБ-105-95 помещения по пожаро - взрывобезопастности подразделяются на пожароопасные и взрывоопасные. Согласно ПУЭ-85 электрические установки разделяют по пожароопасным (П-1, П-2) и взрывоопасным (В-1 и В-2) зонам. Пожарные зоны подразделяются на четыре класса, а взрывоопасные на шесть классов. Так как плотномер используется для перекачки взрывоопасных веществ, то его необходимо сделать во взрывопожаробезопасном исполнении.

Производственное помещение, где эксплуатируется плотномер, относится к пожароопасным. Поскольку в помещении находятся горючие вещества типа бензина с температурой вспышки более 28 ˚С в соответствии с НПБ-95 отнести к категории “В4” пожароопасных помещений.

Пожар может возникнуть как вследствие причин электрического, так и не электрического характера. К причинам электрического характера относятся короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, статическое электричество. к причинам не электрического характера можно отнести нарушение режимов эксплуатации, курение, оставление без присмотра нагревательных приборов, неисправность оборудования, самовоспламенение и самовозгорание веществ и другие факторы.

Мероприятия, устраняющие эти причины разделяются на организационные, эксплуатационные, технические и режимные.

Для обеспечения длительной и безопасной работы электротехнических установок, оборудования необходимо обеспечить их конструктивное соответствие окружающей среде.

Пожарная безопасность обеспечивается с помощью систем предотвращения пожара и систем пожарной защиты.

К мероприятиям по пожарной защите относятся: изоляция горючей среды; предотвращение распространения пожара за пределами очага; применение средств пожаротушения; применение средств противопожарной защиты и пожаротушения; своевременное оповещение о пожаре и эвакуация людей.

Поскольку электронное оборудование находится под напряжением, то в случае возникновения пожара запрещается пользоваться водой, как средством тушения пожара. Для данного класса помещений рекомендуется использовать химические средства тушения пожара. В частности, для тушения пожаров в помещениях с опасностью поражения электрическим током, применяют углекислый газ для прекращения подачи кислорода к очагу возгорания.

Первичными средствами пожаротушения в данном случае могут послужить ручные огнетушители типа : ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8. Для тушения газо-смазочных материалов могут применяться пенные огнетушители, типа ОХПВ-10. Порошковые огнетушители могут произвести значительный ущерб вследствие порчи дорогостоящей электроаппаратуры. В качестве средств обнаружения пожара применяется противопожарная сигнализация с дымовыми датчиками.

9.2 Устойчивость электрогидродинамического преобразователя плотности к воздействию различных поражающих факторов

Для обеспечения бесперебойной работы объектов народного хозяйства в условиях чрезвычайной ситуации, необходимо оценивать устойчивость работы проектируемых устройств, при воздействии различных поражающих факторов, а также рекомендовать меры повышения устойчивости устройств к различным воздействиям.

Преобразователь плотности, используемый для промышленных целей, устанавливается в цехах или других хозяйственных помещениях. Устройство имеет малые массу и габариты. Основными поражающими факторами для проектируемого устройства являются: ударная волна (смещение, инерционная нагрузка), радиационное заражение, световое излучение, электромагнитный импульс.

9.2.1 В о з д е й с т в и е у д а р н о й в о л н ы. Ударная волна представляет собой область сжатого воздуха, образовавшаяся в результате резкого расширения воздушных масс, вследствие взрыва и распространяющаяся во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Количественной характеристикой ударной волны является избыточное давление Р_ф (Па). Избыточное давление фронта является разностью давления фронта и атмосферного давления.

Избыточное давление фронта в основном воздействует на крупногабаритные объекты (здания, сооружения). На мелкие предметы с малой массой более сильное воздействие оказывает скоростной напор или поток воздуха, который движется вслед за фронтом ударной волны с большой скоростью. Скоростной напор может сместить прибор, опрокинуть и вызвать инерционное разрушение.

Определим избыточное давление скоростного напора при котором произойдет смещение прибора [5]:

(92)

где f - коэффициент трения;

S - площадь большей поверхности, см²;

C_x - коэффициент аэродинамического сопротивления;

G - сила тяжести, Н;

m - масса прибора, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Масса плотномера составляет 0,3 кг, площадь наибольшей поверхности 17 см². Подставляя численные значения переменных получим:

кгс/см²

Для оценки устойчивости необходимо давление скоростного напора перевести в давление ударной волны. Такой переход осуществляется по графику. Полученной величине давления скоростного напора Р_ск=0.0199 кгс/см² соответствует избыточное давление фронта Р_ф=0,25 кгс/см². Здания и сооружения выдерживают избыточное давление ударной волны 0,3-0,4 кгс/см², что соответствует средним разрушениям. Следовательно проектируемое устройство должно выдерживать скоростной напор эквивалентный избыточному давлению ударной волны не менее 0,3-0,4 кгс/см². Для повышения устойчивости устройства к воздействию скоростного напора необходимо закрепить устройство на резиновой прокладке. Тем самым коэффициент силы трения увеличивается до 0,5, тогда избыточное давление скоростного напора:

кгс/см².

Данной величине давления скоростного напора соответствует избыточное давление фронта 0,5 кгс/см². Это соответствует средним разрушениям.

Таким образом, для исключения смещения прибора от скоростного напора на его корпусе устанавливаются резиновые амортизаторы.

Для данного прибора, содержащего чувствительные радиоэлектронные элементы, опасными будут большие ускорения, приобретаемые этими элементами при воздействии ударной волны, то есть необходима оценка устойчивости прибора к инерционным разрушениям.

Избыточное давление перегрузки:

(93)

где k - коэффициент пропорциональности, Н/кгс;

а_доп - допустимое ускорение, м/с², для приборов и устройств радиотехниче­ского назначения величину допустимого ускорения принимают равную 100 м/с².

Подставляя численные значения переменных получим:

кгс/см²

Данному значению инерционной нагрузки соответствует избыточное давление фронта 0,22 кгс/см², следовательно данное устройство очень чувствительно к ударным нагрузкам. Для повышения устойчивости устройства к инерционной нагрузке его необходимо установить на амортизаторы.

9.2.2 В о з д е й с т в и е с в е т о в о г о и з л у ч е н и я. Световое излучение - вид лучистой энергии, включающее инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое излучение. Материалы из органических веществ оплавляются или темнеют при попадании на них тепловой энергии величиной до 60-70 кал/см², а при большей энергии могут воспламениться.

Для защиты оборудования от светового излучения следует устанавливать его за экранами, окрашивать в светлые тона, уязвимые элементы покрывать огнезащитной краской, горюче-смазочные материалы следует хранить в металлической таре.

Таким образом, для защиты прибора от воздействия светового излучения необходимо окрасить внешнюю поверхность корпуса краской светлых тонов или расположить его в месте недоступном для прямого попадания светового излучения.

9.2.3. В о з д е й с т в и е р а д и а ц и о н н о г о з а р а ж е н и я. При оценке устойчивости устройства к воздействию радиационного заражения необходимо оценивать самые критичные элементы устройства. При радиационном воздействии на элементы могут происходить обратимые и необратимые изменения параметров элементов приводящие к полной или частичной потере работоспособности устройств.

Так как прибор работает в системе, то его защита складывается из защиты системы и собственно прибора. Коэффициент ослабления гамма- излучения определяется по наиболее слабому элементу, исходя из отношения критериальной экспозиционной дозы гамма - излучения и экспозиционной дозы гамма - излучения, которую выдерживает данный элемент. Наиболее слабым элементом в приборе являются диэлектрические изоляторы. Для них общий коэффициент ослабления должен быть равен:

Общий коэффициент защиты должен быть:

(94)

где К₁ - коэффициент защиты прибора;

К₂ - коэффициент защиты системы;

Устройство предполагается устанавливать в цеховых зданиях, коэффициент ослабления которых К₂= 7 [5].

(95)

где h – толщина материала корпуса, см;

h_пол - слой половинного ослабления данного материала, см.

Таким образом, для защиты прибора от радиоактивного заражения его необходимо поместить в экран из свинца толщиной 2 см, в помещениях с К_осл>100 и не использовать данный прибор в зонах радиоактивного заражения.

9.2.4 В о з д е й с т в и е э л е к т р о м а г н и т н о г о и м п у л ь с а. Электромаг­нит­ный импульс представляет собой электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма - излучения на атомы окружающей среды и образования потока электронов и положительных ионов. Продолжительность его действия составляет несколько десятков миллисекунд.

При отсутствии специальных мер защиты электромагнитный импульс может вызвать повреждение радиоэлектронной аппаратуры и нарушения работы электрических устройств.

Для данного прибора, устанавливаемого в помещении и не имеющего антенных устройств, а также длинных линий связи, основную опасность представляет импульс, прошедший по цепи питания. Для защиты прибора от электромагнитного импульса в нем предусмотрены плавкие вставки в цепи питания.

12. Жуковский М.А., Казаков Г.Т. Гражданская оборона: методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 0611.- Саратов, 1978.

ГОСТ 12.1.003-83 ^* ССБТ «Шум. Общие требования безопасности».

УИТС.414171.026 ПЗ