Охрана труда на промышленном предприятии

27

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский Государственный Строительный Университет»

Заочный факультет

Кафедра безопасности технологии процессов и производств

Контрольная работа

по дисциплине БЖД (БТ)

Ростов-на-Дону 2010

1. Теоретические вопросы

Все виды инструктажей следует считать элементами учебы. При инструктаже особое внимание надо уделять рабочим со стажем до 1 года, а также опытным рабочим с большим стажем. Эти категории рабочих наиболее подвержены травматизму. В первом случае - из-за неопытности, во втором - из-за чрезмерной самоуверенности. Разбор несчастных случаев, проработка приказов есть также своеобразная форма обучения. По характеру и времени проведения инструктажи подразделяют на: вводный; первичный на рабочем месте; повторный; внеплановый; целевой.

Вводный инструктаж и первичный на рабочем месте проводятся по утвержденным программам.

Вводный инструктаж по безопасности труда проводит инженер по охране труда или лицо, на которое возложены эти обязанности, со всеми вновь принимаемыми на работу не зависимо от их образования, стажа работы по данной профессии или должности, с временными работниками, командированными, учащимися и студентами, прибывшими на производственное обучение или практику, а также учащимися в учебных заведениях. О проведении вводного инструктажа делают запись в журнале регистрации вводного инструктажа с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего, а также в документе о приеме на работу или контрольном листе. Проведение вводного инструктажа с учащимися регистрируют в журнале учета учебной работы.

Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте до начала производственной деятельности проводит непосредственный руководитель работ по инструкциям по охране труда, разработанным для отдельных профессий или видов работ: со всеми работниками, вновь принятыми в организацию, и переводимыми из одного подразделения в другое; с работниками, выполняющими новую для них работу, командированными, временными работниками; со строителями, выполняющими строительно-монтажные работы на территории действующей организации; со студентами и учащимися, прибывшими на производственное обучение или практику перед выполнением новых видов работ, а также перед изучением каждой новой темы при проведении практических занятий в учебных лабораториях, классах, мастерских, участках.

Лица, которые не связаны с обслуживанием, испытанием, наладкой и ремонтом оборудования, использованием инструмента, хранением и применением сырья и материалов, первичный инструктаж не проходят.

Перечень профессий и должностных работников, освобожденных от первичного инструктажа на рабочем месте, утверждает руководитель организации по согласованию с профсоюзным комитетом и службой охраны труда. Все работники, в том числе выпускники профтехучилищ, после первичного инструктажа на рабочем месте должны в течение первых 2 - 14 смен (в зависимости от характера работы, квалификации работника) пройти стажировку по безопасным методам и приемам труда на рабочем месте под руководством лиц, назначенных приказом (распоряжением) по предприятию (подразделению, цеху, участку и т.п.). Ученики и практиканты прикрепляются к квалифицированным специалистам на время практики.

Повторный инструктаж проходят все работающие, за исключением лиц, освобожденных от первичного инструктажа на рабочем месте, не зависимо от их квалификации, образования и стажа работы не реже чем через 6 месяцев. Его проводят с целью проверки знаний правил и инструкций по охране труда, а также с целью повышения знаний индивидуально или с группой работников одной профессии, бригады по программе инструктажа на рабочем месте. По согласованию с соответствующими органами государственного надзора для некоторых категорий работников может быть установлен более продолжительный (до 1 года) срок прохождения повторного инструктажа.

Повторный инструктаж проводится по программам первичного инструктажа на рабочем месте.

Внеплановый инструктаж проводится: при введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений к ним; при изменении, технологического процесса, замене или модернизации оборудования, приспособлений и инструмента, исходного сырья, материалов и других факторов, влияющих на безопасность труда; при нарушении работающими и учащимися требований безопасности труда, которые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару, отравлению; по требованию органов надзора; при перерывах в работе - для работ, к которым предъявляются дополнительные (повышенные) требования безопасности труда, более чем 30 календарных дней, а для остальных работ - более двух месяцев.

Внеплановый инструктаж проводят индивидуально или с группой работников одной профессии. Объем и содержание инструктажа определяют в каждом конкретном случае в зависимости от причин или обстоятельств, вызвавших необходимость его проведения. Внеплановый инструктаж отмечается в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте с указанием причин его проведения.

Внеплановый инструктаж проводит непосредственно руководитель работ (преподаватель, мастер).

Целевой инструктаж проводится: при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями работника по специальности (погрузка, выгрузка, уборка территории, разовые работы вне предприятия, цеха и т.п.); при ликвидации последствий аварии, стихийных бедствий, производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск, разрешение и другие документы.

Целевой инструктаж проводится непосредственно руководителем работ и фиксируется в журнале инструктажей и необходимых случаях - в наряде-допуске.

Наиболее точное и исчерпывающее представление о причинах возникновения несчастных случаев на производстве дает монографический метод анализа. Он заключается в разностороннем изучении всех факторов, которые могут отдельно или в их сочетании привести к несчастному случаю. Изучаются трудовые и технологические процессы, основное и вспомогательное оборудование, обрабатываемые материалы, общие условия производственной обстановки, рабочие места, траектории движения средств и предметов, защитные средства, одежда и особенности работы, режим труда и отдыха, психологические факторы и т. п. Исследуются также аварии, происшедшие без нанесения ущерба здоровью людей. При изучении выявляются скрытые опасные факторы.

Одним из самых распространенных является статистический метод анализа состояния травматизма. При данном методе анализируется заранее определенное ограниченное число показателей несчастного случая. Этот метод требует сбора большого статистического массива данных по всем изучаемым показателям. С помощью статистического анализа можно обнаруживать закономерности, свойственные этим показателям, изучать особенности возникновения несчастных случаев в отдельных профессиях, на отдельных производственных участках у определенных категорий рабочих. Сильная сторона этого подхода - прогнозирующая способность.

Статистический подход направлен на выявление общих закономерностей проявления травматизма. Травматизм при этом рассматривается как функция различных переменных. Выявление наиболее существенных из этих переменных и характера их влияния на травматизм - вот главная цель этого подхода. С его помощью нельзя разработать какие-то конкретные рекомендации по предупреждению отдельных несчастных случаев - он направлен на определение общих путей борьбы с теми или иными видами травматизма.

Одним из источников статистических данных являются документы, в которых регистрируются несчастные случаи (акты формы Н-1, листки нетрудоспособности и т. п.). С их помощью можно определить два статистических показателя - коэффициент частоты и коэффициент тяжести несчастных случаев.

Одной из разновидностей статистического метода является групповой метод изучения травматизма. Согласно этому методу несчастные случаи группируются по отдельным однородным признакам: времени травмирования, квалификации и специальности пострадавших, виду работ, возрасту и т. п. Выявление наиболее значимых признаков позволяет разработать соответствующие профилактические мероприятия.

Топографический метод служит для выявления опасных точек, отличающихся высокой частотой несчастных случаев. Для накопления статистики об опасных точках используется план предприятия (цеха, участка), на котором условными значками отмечаются места происшествий, причины и поврежденные части тела. Степень опасности этих точек оценивается не только по частоте возникновения несчастных случаев, но и по их тяжести.

Экономический метод анализа травматизма заключается в определении вызванных им потерь, а также в оценке социально-экономической эффективности мероприятий по предупреждению несчастных случаев.

Наиболее полные и объективные результаты дают комплексные методы, сочетающие сразу несколько из рассмотренных выше методов.

Безопасность монтажных работ

При монтаже железобетонных и стальных элементов конструкций, трубопроводов и оборудования (далее - выполнении монтажных работ) необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы: расположение рабочих мест вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; передвигающиеся конструкции, грузы; обрушение незакрепленных элементов конструкций зданий и сооружений; падение вышерасположенных материалов, инструмента; опрокидывание машин, падение их частей; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.

При наличии опасных и вредных производственных факторов, указанных в 8.1.1, безопасность монтажных работ должна быть обеспечена на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда: определение марки крана, места установки и опасных зон при его работе; обеспечение безопасности рабочих мест на высоте; определение последовательности установки конструкций; обеспечение устойчивости конструкций и частей здания в процессе сборки; определение схем и способов укрупнительной сборки элементов конструкций.

На участке (захватке), где ведутся монтажные работы, не допускается выполнение других работ и нахождение посторонних лиц.

При возведении зданий и сооружений запрещается выполнять работы, связанные с нахождением людей в одной захватке (участке) на этажах (ярусах), над которыми производится перемещение, установка и временное закрепление элементов сборных конструкций и оборудования.

При невозможности разбивки зданий и сооружений на отдельные захватки (участки) одновременное выполнение монтажных и других строительных работ на разных этажах (ярусах) допускается только в случаях, предусмотренных ППР, при наличии между ними надежных (обоснованных соответствующим расчетом на действие ударных нагрузок) междуэтажных перекрытий.

Использование установленных конструкций для прикрепления к ним грузовых полиспастов, отводных блоков и других монтажных приспособлений допускается только с согласия проектной организации, выполнившей рабочие чертежи конструкций.

Монтаж конструкций зданий (сооружений) следует начинать, как правило, с пространственно-устойчивой части: связевой ячейки, ядра жесткости и т.п.

Монтаж конструкций каждого вышележащего этажа (яруса) многоэтажного здания следует производить после закрепления всех установленных монтажных элементов по проекту и достижения бетоном (раствором) стыков несущих конструкций прочности, указанной в ППP.

Окраску и антикоррозионную защиту конструкций и оборудования в случаях, когда они выполняются на строительной площадке, следует производить, как правило, до их подъема на проектную отметку. После подъема производить окраску или антикоррозионную защиту следует только в местах стыков и соединений конструкций.

Распаковка и расконсервация подлежащего монтажу оборудования должны производиться в зоне, отведенной в соответствии с ППР, и осуществляться на специальных стеллажах или прокладках высотой не менее 100 мм.

При расконсервации оборудования не допускается применение материалов с взрывопожароопасными свойствами.

При монтаже каркасных зданий устанавливать последующий ярус каркаса допускается только после установки ограждающих конструкций или временных ограждений на предыдущем ярусе.

Монтаж лестничных маршей и площадок зданий (сооружений), а также грузопассажирских строительных подъемников (лифтов) должен осуществляться одновременно с монтажом конструкций здания. На смонтированных лестничных маршах следует незамедлительно устанавливать ограждения.

Организация рабочих мест

В процессе монтажа конструкций зданий или сооружений монтажники должны находиться на ранее установленных и надежно закрепленных конструкциях или средствах подмащивания. Запрещается пребывание людей на элементах конструкций и оборудования во время их подъема и перемещения.

Навесные монтажные площадки, лестницы и другие приспособления, необходимые для работы монтажников на высоте, следует устанавливать на монтируемых конструкциях до их подъема.

Для перехода монтажников с одной конструкции на другую следует применять лестницы, переходные мостики и трапы, имеющие ограждения.

Запрещается переход монтажников по установленным конструкциям и их элементам (фермам, ригелям и т.п.), на которых невозможно обеспечить требуемую ширину прохода при установленных ограждениях, без применения специальных предохранительных приспособлений (натянутого вдоль фермы или ригеля каната для закрепления карабина предохранительного пояса).

Места и способ крепления каната и длина его участков должны быть указаны в ППР.

При выполнении монтажа ограждающих панелей необходимо применять предохранительный пояс совместно со страховочным приспособлением. Типовое решение должно быть указано в ППР.

Не допускается нахождение людей под монтируемыми элементами конструкций и оборудования до установки их в проектное положение.

При необходимости нахождения работающих под монтируемым оборудованием (конструкциями) должны осуществляться специальные мероприятия, обеспечивающие безопасность работающих.

Навесные металлические лестницы высотой более 5 м должны удовлетворять требованиям СНиП 12-03 или быть ограждены металлическими дугами с вертикальными связями и надежно прикреплены к конструкциям или оборудованию. Подъем рабочих по навесным лестницам на высоту более 10 м допускается в том случае, если лестницы оборудованы площадками отдыха не реже чем через каждые 10 м по высоте.

Расчалки для временного закрепления монтируемых конструкций должны быть прикреплены к надежным опорам. Количество расчалок, их материалы и сечение, способы натяжения и места закрепления устанавливаются проектом производства работ.

Расчалки должны быть расположены за пределами габаритов движения транспорта и строительных машин. Расчалки не должны касаться острых углов других конструкций. Перегибание расчалок в местах соприкосновения их с элементами других конструкций допускается лишь после проверки прочности и устойчивости этих элементов под воздействием усилий от расчалок.

Элементы монтируемых конструкций или оборудования во время перемещения должны удерживаться от раскачивания и вращения гибкими оттяжками.

Строповку конструкций и оборудования необходимо производить средствами, удовлетворяющими требованиям СНиП 12-03 и обеспечивающими возможность дистанционной расстроповки с рабочего горизонта в случаях, когда высота до замка грузозахватного средства превышает 2 м.

Порядок производства работ

До начала выполнения монтажных работ необходимо установить порядок обмена сигналами между лицом, руководящим монтажом и машинистом. Все сигналы подаются только одним лицом (бригадиром, звеньевым, такелажником-стропальщиком), кроме сигнала "Стоп", который может быть подан любым работником, заметившим явную опасность. В особо ответственных случаях (при подъеме конструкций с применением сложного такелажа, метода поворота, при надвижке крупногабаритных и тяжелых конструкций, при подъеме их двумя или более механизмами и т.п.) сигналы должен подавать только руководитель работ.

Строповку монтируемых элементов следует производить в местах, указанных в рабочих чертежах, и обеспечить их подъем и подачу к месту установки в положении, близком к проектному. Запрещается подъем элементов строительных конструкций, не имеющих монтажных петель, отверстий или маркировки и меток, обеспечивающих их правильную строповку и монтаж.

Очистку подлежащих монтажу элементов конструкций от грязи и наледи необходимо производить до их подъема.

Монтируемые элементы следует поднимать плавно, без рывков, раскачивания и вращения.

Поднимать конструкции следует в два приема: сначала на высоту 20-30 см, затем после проверки надежности строповки производить дальнейший подъем.

При перемещении конструкций или оборудования расстояние между ними и выступающими частями смонтированного оборудования или других конструкций должно быть по горизонтали не менее 1 м, по вертикали - не менее 0,5 м.

Во время перерывов в работе не допускается оставлять поднятые элементы конструкций и оборудования на весу.

Установленные в проектное положение элементы конструкций или оборудования должны быть закреплены так, чтобы обеспечивалась их устойчивость и геометрическая неизменяемость. Расстроповку элементов конструкций и оборудования, установленных в проектное положение, следует производить после постоянного или временного их закрепления согласно проекту. Перемещать установленные элементы конструкций или оборудования после их расстроповки, за исключением случаев использования монтажной оснастки, предусмотренных ППР, не допускается.

До окончания выверки и надежного закрепления установленных элементов не допускается опирание на них вышерасположенных конструкций, если это не предусмотрено ППР.

Запрещается выполнять монтажные работы на высоте в открытых местах при скорости ветра 15 м/с и более, при гололеде, грозе или тумане, исключающих видимость в пределах фронта работ. Работы по перемещению и установке вертикальных панелей и подобных им конструкций с большой парусностью необходимо прекращать при скорости ветра 10 м/с и более.

При надвижке (передвижке) конструкций и оборудования лебедками грузоподъемность тормозных лебедок и полиспастов должна быть равна грузоподъемности тяговых, если иные требования не установлены проектом.

При монтаже конструкций из рулонных заготовок должны приниматься меры против самопроизвольного сворачивания рулона.

При сборке горизонтальных цилиндрических емкостей, состоящих из отдельных царг, должны применяться клиновые прокладки и другие приспособления, исключающие возможность самопроизвольного скатывания царг.

Укрупнительная сборка и доизготовление подлежащих монтажу конструкций и оборудования должны выполняться, как правило, на специально предназначенных для этого местах.

Перемещение конструкций или оборудования несколькими подъемными или тяговыми средствами необходимо осуществлять согласно ППР, под непосредственным руководством лиц, ответственных за безопасное производство работ кранами, при этом нагрузка, приходящая на каждый из них, не должна превышать грузоподъемность крана.

Вентиляция создает правильный воздухообмен и чистоту воздушной среды в помещениях. Промышленная вентиляция существует специально для создания в помещении благоприятной для здоровья человека воздушной среды, существует. Промышленную вентиляцию используют для вентиляции крупных объектов, где расходуется большое количество воздуха, холода и тепла и где необходимо поддерживать среду, отвечающую строительным, санитарно-гигиеническим и техническим требованиям.

Параметры, характеризующие систему вентиляции: кратность по воздуху (м3/ч), производительность по воздуху (м3/ч),рабочее давление (кПа), скорость потока воздуха (м/с), мощность калорифера (кВт), допустимый уровень шума (дБ).

При выборе системы вентиляции в каждом индивидуальном случае учитывается размер, расположение, назначение вентилируемых помещений, а так же количество людей, на которое рассчитано помещение. Все параметры определяется в соответствии со СНиП.

При отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация вредных веществ, что негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость и снижение работоспособности. Если говорить о производственных помещениях, то химический состав новоприобретенного воздуха может негативно сказаться на технологическом процессе.

Приточно-вытяжная вентиляция

Основными параметрами определения идеального климата в помещении является температура, влажность, подвижность и чистота воздушных масс. Именно вентиляция выполняет функцию создания правильного воздухообмена в помещении в любое время года. Различают приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, общеобменную вентиляцию, местную, естественную и механическую вентиляцию.

Приточная вентиляционная установка (вентиляции с механическим побуждением), осуществляет фильтрацию поступающего извне воздуха с последующим его распределением по вентилируемым помещениям через систему воздуховодов. С помощью дополнительного оборудования приточный воздух подвергается очистке от пыли, нагреванию и увлажнению. Вытяжная вентиляция выступает в роли антипода приточной системы с кардинально другими обязанностями. Она удаляет из помещения загрязненный или нагретый отработанный воздух. С профессиональной точки зрения вентиляция «вытяжная» малоэффективна без вентиляции «приточной». Объем вытягиваемого из помещения воздуха должен компенсироваться объемом приточного, в противном случае возникают сквозняки, что приводит к эффекту хлопающих дверей, холод и подобные негативные явления. Поэтому, самым эффективным считается союз двух вентиляций - приточно-вытяжная вентиляция, где приточная система поставляет свежий воздух в помещение, а вытяжная удаляет оттуда застоявшийся загрязненный воздух.

Для воздухообмена в промышленных масштабах существует промышленная вентиляция. Подобная система используется для вентиляции достаточно крупных объектов, где расходуется большое количество воздуха, холода и тепла.

Установки тяжеловесны и отличаются крупными размерами. Во избежание нештатных ситуаций тщательно разрабатывается проект установки, а уже потому оборудование промышленной приточно-вытяжной вентиляции монтируется. От этого зависит жизнедеятельность огромного количества людей и агрегатов. Помимо этого, промышленная вентиляция включает в себя противопожарную систему дымоудаления.

Системы промышленной вентиляции по принципу действия разделяют на общеобменные и местные. Принцип действия общеобменной системы вентиляции заключается в том, что с ее помощью удаляется загрязненный воздух из всего помещения. При помощи местных систем вентиляции воздух удаляется из отдельных мест (или подается в отдельные места) помещения, где выделяются различные производственные вредности. Например, осуществляется местная вытяжная вентиляция от заточных или шлифовальных станков, печей, ванн или воздушный душ у нагревательной печи и т.д.

Воздух в вентиляционных системах может перемещаться за счет разности давлений столбов теплого и холодного воздуха (тепловое побуждение), за счет силы ветра (ветровое побуждение) и за счет давления, создаваемого вентилятором (механическое побуждение). Наиболее распространены системы промышленной вентиляции с механическим побуждением, которые позволяют подавать воздух в любую точку (или извлекать его из любого места) помещения в необходимом количестве и с требуемой скорости.

Применяются и специальные системы - аспирационные и системы пневматического транспорта сыпучих материалов и отходов производства (стружек, опилок, пыли и др.). Воздуховоды этих систем изготавливаются более прочными и плотными, чем для обычных систем вентиляции. Для очистки таких воздуховодов в период эксплуатации в местах возможного скопления пыли, стружки и других отходов устраивают специальные люки.

Для быстрого удаления загрязненного воздуха на некоторых предприятиях устраивают аварийные системы промышленной вентиляции, которые работают в случаях аварии, при производстве ремонта или периодического осмотра технологического оборудования.

Довольно часто системы вентиляции используют для отопления помещения, при этом в помещения подается нагретый воздух.

Наружный воздух перед подачей в помещения должен очищаться от загрязнений (пыли и газов) и в зависимости от назначения системы промышленной вентиляции и времени года подогреваться или охлаждаться, увлажняться или осушаться.

Системой кондиционирования воздуха называется такая вентиляционная установка, с помощью которой в помещении автоматически поддерживаются заданные температура, влажность, степень чистоты воздуха при определенной его подвижности.

Основные элементы системы приточной вентиляции: устройство для забора наружного воздуха, приточная камера, в которой устанавливается вентилятор и калориферы для подогрева воздуха, фильтры для его очистки и другое оборудование; воздуховоды, по которым воздух из приточной камеры подается к местам его выпуска; устройства для выпуска воздуха в помещение (приточные патрубки или воздухораспределители).

Основные элементы вытяжной системы промышленной вентиляции: устройства для забора из помещения (зонты, отсосы и т.п.), воздуховоды, вытяжная вентиляционная камера с установленным в ней вентилятором, иногда устройства для очистки воздуха (фильтры или пылеотделители различных конструкций) и выхлопные воздуховоды (шахты).

Для обеспечения удобства эксплуатации и экономичности работы часто для систем вентиляции больших зданий вентиляторы нескольких приточных и вытяжных систем устанавливают в одном помещении - вентиляционной камере.

Если для оценки огнестойкости металлических и железобетонных конструкций существуют проверенные на практике методы, то для оценки огнестойкости конструкций из дерева и полимеров таких методов почти нет.

Сущность оценки огнестойкости деревянных конструкций заключается в определении времени горения, по истечении которого сечение конструкции уменьшится до критического значения. Вследствие уменьшения сечения напряжение увеличивается и при достижении предела прочности конструкция разрушается.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) предложены методики расчет предела огнестойкости конструкций, имеющих квадратное и прямоугольное сечение.

Скорость горения в глубь древесины v является основным критерием при оценке огнестойкости и зависит от времени горения ф, температуры окружающей среды Т, влажности W ₀, вида древесины k и других параметров. Если Т, W ₀, k = const, то скорость горения зависит от времени. Поэтому мы произвольно задаемся небольшими интервалами времени и ведем расчет по циклам, отвечающим определенным отрезкам времени. Обычно интервал времени берется не более 5 мин. Величина ?d, на которую древесина сгорела по сечению конструкции, зависит от времени и скорости горения.

Большинство деревянных балок длиной l имеют форму круга диаметром d, квадрата со стороной b или прямоугольника со стороной b и высотой h.

В результате двух-, трех- и четырехстороннего воздействия огня древесина сгорает по сечению, ее параметры h и b уменьшаются на величину ?d и приобретают новые размеры -h₁ и b₁.

С учетом формы сечения конструкции, условий опирания, схемы размещения распределенной или сосредоточенной нагрузки выбираются формулы для оценки напряжения д_ф1. В формулы рис. 3.4. подставляются новые параметры сечения h₁, b₁, которые приняла конструкция после работы в условиях пожара за время г₁. Полученное напряжение сравнивается с нормативным д_н. На этом и заканчивается первый цикл вычисления.

Если д_ф1 < д_н, то проводится второй цикл вычислений для времени ф, которое принимается равным ф = ф₁ + ф ₂. В дальнейшем расчет ведется по циклам до тех пор, пока не будет выполнено условие д_{ф n} = д_н. Полученное время д_н работы балки в условиях пожара и будет пределом огнестойкости дайной конструкции.

Как показали исследования, при введении в зону огня деревянной конструкции (образца) температурный режим нарушается и обычно температура в зоне горения больше, чем рекомендует данный стандарт. Температурное поле вокруг образца зависит от размеров образцов, расстояния от образцов до ограждающих поверхностей или стенок камеры, от влажности образца. Все эти параметры влияют и на скорость горения.

Согласно исследованиям ВНИИПО процесс обугливания протекает следующим образом. На первом этапе прогреваются поверхностные слои без горения и обугливания с выпариванием влаги в окружающую среду и в глубь древесины. Длительность первого этапа -- до 8 мин, для углов конструкций прямоугольного сечения -- 3 мин при влажности древесины не более 30 %.

Во втором этапе, помимо явлений, характерных для первого этапа, при горении образуется зона обугливания с неоднородной пористой структурой и трещинами.

Для оценки огнестойкости рассчитанное напряжение д_фн сравнивается с нормативным д_н. Но до настоящего времени еще не известно, как изменяется сопротивление древесины после воздействия огня.

Как показали исследования, сопротивление древесины зависит от направления растительных волокон. Если сопротивление древесины вдоль волокон принять за единицу, то при расположении волокон древесины под углом к осевому давлению сопротивление составит 0,25, а при расположении волокон перпендикулярно к осевому давлению -- только 0,1 от сопротивления древесины вдоль волокон.

В строительстве используются конструкции, где направление волокон изменяется к осевому давлению. И это явление также необходимо учитывать при оценке предела огнестойкости деревянных конструкций.

Перечисленные выше и другие неисследованные аспекты, влияющие на оценку огнестойкости, затрудняют внедрение расчетных методов, пределов огнестойкости деревянных конструкций.

В последнее время все более широко применяются строительные конструкции из полимеров. К основному недостатку конструкций, изготовленных из этих материалов, можно отнести горючесть, выделение вредных веществ при горении и способность к размягчению в зоне повышенных температур. До настоящего времени в практике строительства отсутствуют расчетные методы предела огнестойкости конструкций из полимеров.

Теория и практика показывают, что строительные конструкции, оборудование и материалы, даже если последние не горят, требуют защиты от огня. Если предел огнестойкости строительных конструкций мал, то происходит их обрушение, что способствует проникновению огня в другие помещения, затрудняет или делает невозможным эвакуацию людей и материальных ценностей и усложняет тушение пожаров. Таким образом, основной задачей с точки зрения пожарной защиты является повышение предела огнестойкости строительных конструкций. В качестве критерия оценки повышения огнестойкости конструкций может служить время развития пожара

,

где ф_п -- предел огнестойкости строительной конструкции, ч;

ф -- продолжительность пожара, ч.

Практика позволяет выделить следующие пути повышения огнестойкости строительных конструкций.

1. Повышение огнестойкости путем применения различного рода обмазок и штукатурки. Этот способ повышения огнестойкости можно рекомендовать для строительных конструкций из различных материалов (дерево, металл, железобетон, пластмассы). Толщина слоя в любом случае должна быть не менее 20-25 мм. Хорошо зарекомендовали себя для обмазок такие материалы, как вермикулит, асбестовермикулит, перлит, известково-цементная штукатурка.

2. Повышение огнестойкости за счет облицовки конструкций плитами и кирпичом. При облицовке колонн гипсовыми плитами толщиной 60--80 мм предел огнестойкости достигает 3,3 -- 4,8 ч, а при применении обыкновенного глиняного кирпича толщиной 60 мм -- 2ч.

3. Повышение огнестойкости в результате применения различных экранов. Например, подвесные потолки из несгораемых или трудносгораемых материалов являются хорошим экраном для несущих металлических конструкций. Экраны могут быть передвижные и стационарные, а по конструктивному решению -- теплоотводящие и поглощающие лучистую энергию. Водяные экраны (прозрачные, полупрозрачные и практически непрозрачные) применяются довольно часто в виде водяных завес, создаваемых спринклерными и дренчерными головками.

4. Повышение огнестойкости охлаждением конструкций водой. Металлические конструкции охлаждаются водой с помощью срабатывания дренчерных или спринклерных систем. При быстром развитии пожара на больших площадях этот метод неэффективен. В настоящее время предложен более оригинальный метод, при котором колонны охлаждаются за счет циркуляции воды внутри них.

5. Повышение огнестойкости обработкой конструкций антипиренами - химическими веществами, придающими древесине свойство невозгораемости. Обработанные образцы испытываются на огнезащитные свойства методом керамической трубы. Однако этот способ обработки очень трудоемкий и дорогой, качество обработки зависит от вида дерева и его строения. Кроме того, приобретенные огнезащитные свойства не очень надежны.

6. Повышение огнестойкости нанесением покрытий на поверхность конструкций. В последнее время для защиты конструкций от огня применяются различные огнезащитные покрытия. Принцип их действия заключается в том, что при воздействии пламени покрытия вспучиваются, создавая тем самым дополнительный изоляционный слой. Небольшая стоимость большинства покрытий, простота приготовления и нанесения, возможность обработки в любых условиях, высокие огнезащитные свойства способствуют широкому их применению. Разработано покрытие на основе жидкого стекла и асбеста, которое состоит из 10 частей (по массе) жидкого стекла и 1--4 частей порошка мелковолокнистого асбеста. Простое механическое перемешивание в течение 10 мин обеспечивает готовность покрытия. Наносится покрытие любым распылителем. Расход на 1 м поверхности -- от 0,5 до 1 кг при не большой стоимости . Огнезащитные свойства его очень высоки. Эксперименты показали, что при действии на обработанную древесину в течение 50 мин теплового импульса порядка 23012 МДж тепловое напряжение составляло более 418,41 МДж/мин, а температура на участке 10--12 м достигала 920°С. После испытания древесина сохранилась -- покрытие предохранило ее от сгорания.

7.Повышение огнестойкости прессованием древесины после введения химических веществ. Это новый способ придания древесине огнезащитных свойств. Сущность его состоит в том, что в древесину вводятся вещества, которые размягчают целлюлозу и клетчатку, после чего древесина прессуется. Спрессованная древесина имеет большую плотность, тонет в воде, обладает прочностью стали, очень трудно загорается от огня и относится к категории трудносгораемых материалов.

2. Задачи

Пример 3.7.

Определить предел огнестойкости однопролётного свободно опёртого настила перекрытия.

Исходные данные: арматура - в растянутой зоне 4 стержня №14 из стали марки 80С;

R_a^H = 6000 кг/см²;

в сжатой зоне - 6 стержней №6 из стали марки В-I;

R_a^H = 4500;

полезная нормативная нагрузка - Р = 500 кг/м²;

собственный вес настила - g = 260кг/м²;

бетон - марка 300, заполнитель - известняковый щебень;

ширина настила - b = 1,2м; высота сечения - h = 22см;

рабочий пролёт l = 6,2.

Решение: 1) Находим рабочий момент М_н в середине пролёта настила от действия нормативной нагрузки и собственного веса по формуле:

; = 439000 кгсм.

2) Определяем значение коэффициента снижения нормативного сопротивления арматуры г_а по формуле для стержней №14 имеем:

F_a = 4*1,54 = 6,16 см²; для стержней №6 имеем:

F_a = 6*0,28 = 1,68 см².

Для бетона марки 300: R_б^H = 260 кг/см².

, где

d = 1,4 - диаметр стержня №14.

x_t = 0,5 см. Условие 0,5 x_t >=a, т.е. 0,5*0,5>=1,5, не соблюдается, следовательно, F_а принимаем равное 0. Поэтому:

. Тогда

По таблице 7 приложения 2 находим значение критической температуры при г_а = 0,61; Т_б,кр = 475⁰С.

Зная значение Т_б,кр, находим искомое значение предела огнестойкости настила перекрытия: П_ф = 0,95 часа.

Пример 3.9.

Определить предел огнестойкости железобетонной колонны.

Исходные данные: сечение колонны - а x b = 20 x 20; длина колонны - l = 3,0 м; бетон на известняковом заполнителе R_б^H = 300 кгс/см²;армирование стержнями из стали одного класса, процент армирования µ = 2,5; нормативная нагрузка - N_H = 50тН; схема армирования - рисунок 2.10; тип опирания колонны - шарнирное.

Решение: 1) Находим значение коэффициента продольного изгиба по т.8 прил.2: при l₀ = l = 3м; l₀ / b = 3 / 0,2 = 15; ц = 0,91.

2) Определяем значение параметра

3) Определяем предел огнестойкости заданной колонны:

Пр = 1,45*2,1*exp[-(0,0156-0,0005*2,5)55] = 2,9 exp (-0,79) = 1,32 ч.

Пример 2.17. Определение мощности дозы излучения на территории промышленного объекта.

Задание: Определить мощность дозы излучения на территории промышленного объекта, если известна мощность дозы, измеренная в ПРУ на этой территории.

Дано. Мощность дозы излучения в ПРУ - Р_тер = 70 мр/ч. Коэффициент ослабления ПРУ -- К_осл = 75.

Решение.

мр/ч.

Ответ. Мощность дозы излучения на территории Р_тер = 525 мр/ч или 0,525 м^Зиверт/час.

Пример 2.5. Определить верхний и нижний пределы воспламенения природного газа

Процесс горения (сжигания) газов начинается лишь тогда, когда газовоздушная смесь будет подожжена, т. е. нагрета до определенной температуры, которую называют температурой воспламенения. Температура воспламенения зависит от соотношения объемов газа и воздуха в смеси, степени их перемешивания, давления смеси, способа и места зажигания и других факторов (например, способа истечения смеси, формы, размера и объема топочного пространства, занимаемого газовоздушной смесью, и т. д.). Процесс горения продолжается только до тех пор, пока количества тепла, выделяющегося при горении, будет достаточно, чтобы постоянно воспламенять поступающую к месту горения газовоздушную смесь. Минимальные и максимальные количества газа в газовоздушной смеси, при которых процесс горения идет непрерывно, называют соответственно нижним или верхним пределом воспламенения данного газа в смеси с воздухом. Взрывом газовоздушной смеси называют явление мгновенного сгорания всего объема смеси, которое происходит при внесении в такую смесь, находящуюся в каком-либо более или менее замкнутом объеме (помещении и т. д.), источника огня или высоконагретого тела. С точки зрения химической сущности явление взрыва не отличается от процесса горения, и расчет его ведется по тем же уравнениям, что и для реакции горения. Пределы воспламенения смесей газов, не имеющих балластных примесей или содержащих их в минимальном количестве, определяют (приблизительно) по следующей формуле

,

где П -- содержание газа в смеси с воздухом, дающее верхний или нижний предел воспламеняемости (взрываемости) или обеспечивающее максимальную скорость распространения пламени газовой смеси;

₁, ₂, ₃,… _n -- объемное содержание компонентов газовой сети в %;

l₁, l₂, l₃,… l_n -- значения нижних или верхних пределов взрываемости (воспламеняемости) соответствующих компонентов газовой смеси, принимаемые по табл.

Температуры воспламенения и пределы некоторых горючих газов

Наименование газа	Химическая формула	Температура воспламенения	Пределы взрываемости при 20 оС и давлении 760 мм рт. ст.
			нижний	верхний
Ацетилен	С2Н2	305 - 500	2,3	82
Бутан	С4Н10	430 - 569	1,9	8,5
Водород	Н2	510 - 590	4,2	75
Метан	СН4	537 - 850	5,3	15
Окись углерода	СО	610 - 658	12,5	75
Пропан	С3Н8	466 - 588	2,1	9,5
Сероводород	Н2S	290 - 487	4,3	45,5
Пентан	С5Н12	530 - 610	1,4	7,8
Этан	С2Н6	510 - 594	3	14
Водород	Н2	530 - 590	4	75
Этилен	С2Н4	450 - 550	3	30

Задание. Определить верхний и нижний пределы воспламенения природного газа.

Дано. Состав газа (%) метан СН₄ -- 67,7; этилен С₂Н₄ -- 10,33; пропан С₃Н₈ -- 5,12; бутан С₄Н₁₀ -- 3,0; пентан С₅Н₁₂ --2,01; ацетилен С₂Н₂--6,1; сероводород H₂S - 3,04; водород H₂ - 2,7.

Решение.

1. Рассчитываем верхний предел воспламенения

2. Рассчитываем нижний предел воспламенения

Ответ. ,

Литература

1. Безопасность технологических процессов и производств. Расчеты: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. В.Л. Гапонова. - Рост. гос. акад. с. - х.машиностроения. Ростов-на-Дону, 2005.

2. Кузнецов Ю.М. Охрана труда на автотранспортных предприятиях. - М: Транспорт, 1990.

3. Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. - М: Высшая школа, 1984.

4. Пчелинцев В.А. и др. Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций. - М: ВШ, 1986. - 311 с.

5. Спельман Е.П. Охрана труда в строительстве. Общие требования безопасности. - М: Стройиздат, 1981

6. Яковлев А.Н. и др. Огнестойкость строительных конструкций. - М: МНСН, 1979.