Безопасность труда

4.2.3.4. Классификация пожаров и средства пожаротушения

Применение средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники определяется классом пожара, - характеристикой горючей смеси или горящего объекта (табл4.5.)

Таблица 4.5 Классификация пожара в зависимости от характеристики горючей

смеси и рекомендуемые огнетушащие составы

Класс	Характеристика горючей			Рекомендуемые огнетуша-
пожара	смеси или горящего объекта			щие составы
	Твердые горючие ма-			Все виды	огнетуша-
A	териалы (дерево, уголь, бу-			щих средств (прежде всего
	мага, резина,	текстильные		вода)
	материалы)
	Горючие	жидкости и		Распыленная		вода,
	плавящиеся при нагревании			все виды пен, порошки, со-
B	материалы (мазут, бензин,			ставы на основе галогено-
	масла, спирт, синтетические			алкилов
	материалы)
	Горючие газы (водо-			Инертные	разбавите-
C	род, ацетилен,	углеводоро-		ли, галогеноуглеводороды,
	ды)			порошки, вода (для охлаж-
				дения)
	Металлы и их сплавы			Порошки при		подаче
D	(калий, натрий, алюминий,			на горящую поверхность
	магний)
E	Оборудование		под	Порошки,	хладоны,
	напряжением			диоксид углерода (СО2)

4.2.3.5. Флегматизация

Флегматизации заключается в создании в технологическом оборудовании или в защищаемом помещении среды, не поддерживающей горения. Это один из эффективных способов предупреждения образования взрывоопасной среды. Различают два метода флегматизации;

разбавление воздуха инертными разбавителями (азотом, диоксидом углерода, водяным паром)

введение в воздух ингибиторов горения - хладонов и комбинированных газовых составов на их основе.

Первый метод предназначен для взрывозащиты технологического оборудования, а второй для тушения пожаров в производст-

129

венных помещениях.

Флегматизация инертными разбавителями обычно достигается при снижении содержания кислорода в газовой смеси до 2÷15 % (об.) для веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения (например водород, ацетилен, оксид углерода), некоторых металлосодержащих соединений (легкие гидриды металлов и др.). Содержащие кислорода при флегматизации необходимо уменьшать до 5%(об.) и ниже (известны вещества, способные гореть при содержании всего около 1%(об.) кислорода).

Флегматизация атмосферы производственных помещений галогеносодержащими ингибиторами обеспечивают возможность не только взрывозащиты, но и пожаротушения.

Важно при этом отметить, что требуемые для флегматизации количества ингибиторов намного меньше, чем инертных разбавителей. Это обуславливает возможность, во-первых, быстрого создания флегматизированной среды, что очень важно при быстром заполнении помещения взрывоопасным веществом, а во-вторых, достижения эффекта флегматизации при остаточном содержании кислорода около 18% (об.), что допустимо для кратковременного пребывания людей.

К достоинствам способа флегматизации следует отнести также сравнительную легкость автоматизации приведения в действие установок флегматизации, которые обычно представляют собой систему баллонов, содержащих флегматизирующие вещества, оборудованных запорной арматурой, и трубопроводную разводку по помещениям.

Запорная арматура может срабатывать по сигналу от газосигнализаторов или рассмотренных выше систем контроля загазованности помещений.

4.2.3.6. Аварийная вентиляция.

Аварийная вентиляция - один из распространенных способов снижения взрывопожароопастности производственных помещений. Так при определении категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности допускается учитывать аварийную вентиляцию, если она обеспечена автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности.

Систему аварийной вентиляции следует предусматривать в производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших количеств вредных или взрывоопасных

130

газов или паров.

Аварийная вентиляция совместно с основной должна обеспечивать не менее чем 8-кратный воздухообмен, а в помещения насосных и компрессорных станций вредных или горючих газов не менее чем 8-кратный аварийный воздухообмен в дополнение к воздухообмену, создаваемому основной вентиляции.

Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при остановке любой из основных систем.

Основная вентиляция также играет определенную роль в обеспечении пожаро- и взрывобезопасности производственных помещений. При нормальном протекании технологического процесса основная вентиляция должна обеспечивать концентрации поступающих в помещение горючих газов и паров в пределах 5% нижнего концентрационного предела распространения пламени. Количество воздуха, перемещаемого по воздуховодам систем местных отсосов, удаляющих взрывоопасные газы и пары, следует рассчитывать по нормальной работе технологического проектирования так, чтобы при нормальной работе технологического оборудования и при его аварии концентрации паровоздушных смесей в воздуховодах не превышали предельно допустимых взрывобезопасных концентраций, определяемых по ГОСТ 12.1.044-84. При отсутствии норм технологического проектирования, а также при перемещении местными отсосами смесей воздуха с взрывоопасной пылью концентрации взрывоопасных веществ в удаляемом воздухе следует принимать не более 50% НКПР.

4.2.3.7. Эвакуация людей при пожарах

Для обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях и сооружениях предусматриваются эвакуационные пути, по которым люди могут достичь безопасного места. Нормы проектирования зданий и сооружений предъявляют ряд требований к их устройству.

Выходы считаются эвакуационными, если они ведут:

из помещений первого этажа наружу непосредственно или через коридор, вестибюль, лестничную клетку;

из помещений любого этажа, кроме первого, в коридоры, ведущие в лестничную клетку (в том числе через холл). При этом лестничные клетки должны иметь выход наружу непосредственно или через вестибюль, отделённый от примыкающих коридоров перегородками с дверями;

из помещений в соседнее помещение на этом же этаже, обеспеченное выходами, указанными в пунктах "а" и "б".

131

Число эвакуационных выходов должно быть не менее двух, однако допускается использование в качестве второго других приспособлений для выхода.

Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода из одноэтажных или двухэтажных зданий степени огнестойкости IVа со сгораемыми полимерными утеплителями принимается не более:

в одноэтажных зданиях с помещениями категории В - 50 м, категории Г или Д - 80 м;

в двухэтажных зданиях с помещениями категории В - 40 м, категории Г или Д - 60 м.

Эти расстояния допускается увеличивать на 50%, если площадь пола, незанятая оборудованием, в помещениях составляет 75 м2 и более на одного работающего в наиболее многочисленной смене. В одноэтажных зданиях с помещениями категорий В, Г, Д при невозможности соблюдения указанных расстояний эвакуационные выходы располагаются в наружных стенах по периметру зданий через 72 метра. Ширина марша лестница должна приниматься из расчета 0.6 м на 100 эвакуирующихся людей.

4.3.Электробезопасность

4.3.1.Опасность поражения электрическим током

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

На долю поражений электрическим током приходится 40 - 60% всех несчастных случаев на производстве. Большая часть смертельных электропоражений (до 80%) наблюдается в электроустановках напряжениемдо 1000 В.

Следует выделить два вида поражений электрическим током: электрический удар и местные электрические травмы.

Электрический удар - резкое сокращение мышц - наблюдается уже при воздействии токов величиной 10-20 миллиампер и выше. Ток действует на нервную систему и на мышцы, причем может возникнуть паралич пораженных органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу. Если ток имеет значение достаточное, чтобы парализовать мышцы рук, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих час-

132

тей, и действие тока будет длительным. Ток в несколько десятков миллиампер при длительном (более 20 с) воздействии на грудные мышцы приводит к остановке дыхания. Но наиболее опасны остановка и фибрилляция сердца. Остановка сердца вызывается током в несколько сотен миллиампер при сравнительно малой длительности воздействия (доли секунды).

Фибрилляция сердца вызывается током величиной 100 мА и выше и заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении фибрилл - мышечных волокон сердца. Сердце затрачивает значительную энергию, но не производит полезной работы, кровообращение прекращается и сердце останавливается. Как при остановке, так и при фибрилляции сердца работа его самостоятельно не восстанавливается и пострадавшему необходимо оказание первой помощи.

Большие токи (порядка нескольких ампер) при кратковременном воздействии (доли секунды) не вызывают ни остановки, ни фибрилляции сердца. Более того, если через сердце пострадавшего, у которого наблюдается паралич или фибрилляция сердца, пропустить импульс тока величиной 4 - 6 А, мышцы сердца сокращаются и сердце начинает нормально работать. На этом принципе основано действие дефибриллятора - прибора для восстановления работы сердца, остановившегося илинаходящегося в состояниифибрилляции.

Местные электрические травмы - это поражения тканей и орга-

нов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Электрический ожог возможен при прохождении через тело человека значительных токов (более 1 А). В тканях, через которые проходит такой ток, выделяется количество теплоты, достаточное для нагрева поражаемых тканей до температуры 60 - 70°С, при которой свертывается белок и возникает ожог.

Электрические знаки (метки тока) возникают при хорошем контак-

те с токоведущими частями. Они представляют собой припухлость с затвердевшей кожей серого или желтовато-белого цвета. Края электрического знака резко очерчены белой или серой каймой.

Электрометаллизация кожи - проникновение под поверх-

ность кожи частиц металла вследствие разбрызгивания или испарения его под действием тока при горении дуги, а также вследствие электролиза в местах соприкосновения человека с токоведущими частями или с электролитом.

Электроофтальмия - поражение глаз вследствие ожогов или воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

133

К электрическим травмам также относятся механические повреждения (ушибы, переломы и пр.), возникающие вследствие резких непроизвольных движений, вызванных действием тока.

Для оценки воздействия электрического тока на человека установлены пороговые значения, которые для переменного тока частотой 50 - 60 Гц имеют следующие значения:

пороговый ощутимый - наименьший ощутимый ток (0,5 -1,5 мА);

пороговый неотпускающий - наименьший ток, при котором человек уже не может самостоятельно освободиться от захваченных токоведущих частей (6-10 мА).

фибрилляционный ток (100 мА и более).

Исход поражения человека электрическим током зависит от многих факторов, основными из которых являются: величина тока, продолжительность его воздействия, путь в теле человека, род тока.

Величина тока через человека Ih определяется напряжением прикосновения Uпр исопротивлениемчеловекаRh:

Ih

Uпр

Rh

Напряжение прикосновения Uпр - напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Величина напряжения прикосновения Uпр зависит от схемы включения, а также от параметров электрической сети - линейного и фазного напряжений, режима нейтрали, сопротивлений изоляции. В трехфазных сетях переменного тока включение человека может быть однофазным или двухфазным (рис.4.1).

Однофазное включение - это прикосновение, при котором человек, стоя на земле, касается одной изфаз (рис.4.1.а).

Двухфазное включение - это одновременное прикосновение к двум фазам в трехфазной сети (рис.4.1.б). Напряжение прикосновения при двухфазном включении равно линейному Uпр = Uл и поэтому двухфазное включение является наиболее опасным, так как человек оказывается под наибольшим (линейным) напряжением.

Цепь тока замыкается через землю и далее через сопротивление изоляции и емкости фаз в сети с изолированной нейтралью или через заземление нейтрали в сети с глухозаземленной нейтралью. Ток, проходящий через человека, в этом случае можно представить как ток замыкания на землю. Напряжение прикосновения при однофазном включении определяется режимом нейтрали сети и режимом работы сети

134

(нормальный, аварийный).

Рис.4 1 Схемы включения человека в трехфазнойсети: а - однофазное;б - двухфазное

Сопротивление тела человека имеет активную и емкостную со-

ставляющие, однако обычно емкостной составляющей при расчетах пренебрегают и принимают сопротивление человека чисто активным. Основным сопротивлением в цепи тока через тело человека является верхний роговой слой кожи, толщина которого составляет 0,05 - 0,2 мм. Сопротивление внутренних тканей не превышает 800 - 1000 Ом. При сухой неповрежденной коже сопротивление может достигать 10000 и даже 100000 Ом. Сопротивление тела человека изменяется в широких пределах в зависимости от состояния кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная и т. п.), плотности контакта, площади контакта, тока через человека и приложенного напряжения, а также от времени воздействия тока на человека. Величину сопротивления человека Рь принимают равной 1000 Ом.

135

Продолжительность воздействия тока на организм человека -

один из основных факторов, определяющих опасность поражения. Чем меньше время воздействия тока, тем меньшеопасностьпоражения.

Если ток неотпускающий, но еще не нарушает дыхания и работы сердца, быстрое отключение спасает пострадавшего, который не смог бы освободиться сам.

При длительном воздействии тока сопротивление тела человека уменьшается, и ток возрастает до значения, способного вызвать остановку дыхания или даже фибрилляцию сердца. Остановка дыхания возникает не мгновенно, а через несколько секунд, причем чем больше ток через человека, тем меньше это время.

Вероятность наступления фибрилляции или остановки сердца также зависит от длительности действия тока. Нормально сердце сокращается 60 - 80 раз в минуту, т.е. с длительностью кардиоцикла около однойсекунды (рис 4.2).

В каждом цикле в течение промежутка 0,15 - 0,2 с, обозначаемого на кардиограмме как фаза Т (см. рис.4.2), сердце наиболее чувствительно к току. Если время действия тока не совпадает с фазой Т, то даже токи, величина которых больше фибрилляционного, не вызывают ни фибрилляции, ни остановки сердца. При длительности действия тока, равной или большей длительности кардиоцикла, ток проходит через сердце также и в течение фазы Т. Вероятность поражения при этом наибольшая. Если длительность действия тока меньше длительности цикла работы сердца, возможно несовпадение момента прохождения тока и фазы Т. Таким образом, чем меньше длительность действия тока на человека, тем меньше вероятность совпадения промежутка времени, в течение которого через сердце проходит ток, с фазой Т.

Рис. 4.2. Электрокардиограмма человека

136

Путь тока также влияет на исход поражения. Опасно прохождение тока через дыхательные мышцы, но особенно опасно его прохождение через сердце. Доля общего тока, проходящего через мышцы сердца, составляет в зависимости от его пути:

"голова - руки".....……..0,07;

"голова - ноги"...………0,068;

"рука - рука".......……..0,033;

"нога – нога"......……..0,004.

Из приведенных данных видно, что наименьший ток через сердце проходит при действии шагового напряжения т.е. при прохождении тока по нижней петле "нога - нога". Однако из этого не следует что действие шагового напряжения представляет малую опасность, так как если ток достаточно велик, он вызывает судороги ног, и человек падает, после чего ток уже может проходить через грудную клетку, т.е. через дыхательные мышцы и сердце, и, кроме того, при падении может увеличиться напряжение прикосновения.

Род и частота тока. Переменный ток частотой 50 - 60 Гц в сетях с напряжением до 1000 В более опасен, чем постоянный. Однако даже небольшой постоянный ток, величина которого ниже порога ощущения, при быстром разрыве цепи может вызвать очень резкие сокращения мышц, вызывающие их судороги. Чтобы наметить рациональные защитные меры и определить необходимые параметры защитных устройств (сопротивление заземления, уставку защитного отключения и т.п.), необходимо определить допустимые значения тока через человека и напряжения прикосновения, при которых еще возможно обеспечить безопасность. В условиях, когда человеку не грозят никакие опасные факторы, кроме воздействия электрического тока, поражение возможно только при неотпускающем токе, так как при этом человек не в состоянии самостоятельно освободиться от токоведущих частей. Следовательно, при случайном прикосновении в нормальных условиях наибольший длительно допустимый переменный ток частотой 50 Гц через человека равен порогу неотпускающего тока - 10 мА.

При кратковременном действии тока, величина которого равна или превышает порог неотпускающего тока, судороги мышц рук не имеют значения, так как человек может освободиться самостоятельно после прекращения действия тока, а паралич дыхания наступает при длительном (15 - 30 с) и не успевает развиться при кратковременном действии, и, следовательно, в этом случае в качестве кратковременно допустимых токов следует принимать наименьшие токи, вызывающие фибрилляцию сердца в течение соответствующего времени. В табл. 4.6. приведены значения допустимых токов и на-

137

пряжений прикосновения в сетях переменного тока частотой 50 Гц и напряжением до 1000 В с заземленной и изолированной нейтралью и выше 1000 В в сетях переменного тока с изолированной нейтралью.

Таблица 4.6. Значения допустимых токов и напряжений прикосновения от времени действия для промышленных электроустановок

напряжением до 1000 В

t, с	Ih мА	Uпр, В	t, с	Ih, мА	Uпр, В
0,01-0,08	650	650	0,6	85	85
0,1	500	500	0,7	70	70
0,2	250	250	0,8	65	65
0,3	165	165	0,9	55	55
0,4	125	125	1,0	50	50
0,5	100	100	Более1	6	36

4.3.2. Анализ опасности поражения человека электрическим током в зависимости от режима нейтрали

Опасность поражения человека электрическим током определяется напряжением прикосновения, которое, в свою очередь, зависит от напряжения сети, режима включения человека (однофазное или двухфазное), режима нейтрали (изолированная или заземленная), режима сети (нормальный или аварийный). Двухфазное включение является наиболее опасным, так как напряжение прикосновения в этом случае всегда равно линейному напряжению. При однофазном включении опасность поражения человека определяется режимом нейтрали сети и режимом работы сети.

В трехфазных сетях (рис. 4.3) напряжением до 1000 В различают два режима нейтрали: заземленная и изолированная.

Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные устройства, имеющие большое сопротивление.

Заземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

138