Обеспечение безопасности химического производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

по БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Задание: В цехе работает n аппаратов периодического действия. Технологический процесс выпаривания, выполняемый в них, осуществляется по циклу: загрузка раствора - выпаривание - слив готового продукта. Аппараты имеют внутреннюю греющую камеру. В качестве растворителя используется легковоспламеняющаяся жидкости.

Таблица 1

№ варианта	Название растворителя	Количество аппаратов, шт.	Объем аппарата, м3	Объем выгружаемого готового продукта, м3	Температура среды в аппарате, С0	Количество вылившейся жидкости, кг	Скорость испарения разлившейся жидкости, г/см2	Поверхность испарения разлившейся жидкости, м2	Объем помещения, м3	Высота помещения, м
4	Спирт этиловый	10	3,5	2,0	+60	190	0,2	3,5	1080	18

1. Выявить опасные и вредные производственные факторы (согласно ГОСТ 12.0.003-74* ССБТ) и их источники

Согласно ГОСТа 12.0.003-74 ССБТ производственные факторы делятся на вредные и опасные факторы. В свою очередь все вредные и опасные производственные факторы делятся на четыре основные группы:

ь Физические;

ь Химические;

ь Биологические;

ь Психофизиологические.

В данной контрольной работе имеет место быть физическим факторам:

ь Движущиеся машины и механизмы;

ь Передвигающиеся изделия;

ь Повышенная температура воздуха рабочей зоны, поверхности оборудования и материалов;

ь Отсутствие или недостаток естественного освещения.

Химические факторы:

ь По характеру воздействия на организм человека:

- Токсичные - вызывают отравление всего организма, действуя на центральную нервную систему, кровь и кроветворные органы.

ь По пути проникновения в организм человека через:

- Органы дыхания.

2. Определить токсические свойства растворителя и предельно допустимую концентрацию в воздухе рабочей зоны (согласно ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ)

Химическое производство относится к отраслям промышленности, которые представляют собой потенциальную опасность профессиональных отравлений и заболеваний работающих. Это происходит из-за того, что в процессе труда многие из них соприкасаются с химическими веществами, имеющими те или иные токсические свойства. ГОСТ 12.1.007 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

По степени воздействия на организм человека ГОСТ 12.1.007 ССБТ подразделяет вредные вещества на четыре класса опасности:

1 - вещества чрезвычайно опасные;

2 - вещества высокоопасные;

3 - вещества умеренно опасные;

4 - вещества малоопасные.

По степени воздействия на организм этиловый спирт относится к 4-му классу опасности - вещество малоопасное.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в продолжении 8 ч или при другой длительности, но не превышающей 41 ч в неделю, но в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующего поколений.

Предельно допустимая концентрация спирта этилового в воздухе рабочей зоны: (согл. ГОСТ 12.1.005-88^*ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны») ПДК_.=1000 мг/м³.

Токсические свойства этилового спирта: вещество раздражает глаза. Вдыхание пара высокой концентрации может вызвать раздражение глаз и дыхательных путей. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, приводя к раздражению, головной боли, утомляемости, рассеянности и т.д.

3. Указать характеристики пожаро- и взрывоопасности растворителя

Характеристики пожаро- и взрывоопасности этилового спирта:

Температура вспышки ? самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для устойчивого горения.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Таблица 2

Название растворителя	Температура	Пределы распространения пламени	Максимальное давление взрыва, кПа
	Вспышки, 0С	Воспламенения, 0С	Самовоспламенения, 0С	Концентрационные, % об.	Температурные, % об.
Спирт этиловый	13	18	400	3,6-17,7	11-41	680

4. Определить категорию помещения по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с общесоюзными нормативами технологического проектирования НПБ 105-95

Для определения категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности, где установлено техническое оборудование необходимо рассчитать избыточное давление взрыва по формуле:



где ? максимальное давление взрыва стехиометрической газопаровоздушной смечи в замкнутом объеме, кПа;

- начальное давление, кПа;

- масса горючего вещества, вышедшего в результате расчетных аварий в помещение, кг;

- коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения по специальной методике;

- свободный объем помещения, м³;

- плотность газа или пара, кг/м³;

- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.

- стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ, ГЖ, % объемных, вычисляется по формуле:

где

- число атомов С, Н, О и галоидов в химической формуле исходного вещества. ()

Так как спирт этиловый является легковоспламеняющейся жидкостью и его температура вспышки ниже 28 ⁰С, а также расчетное избыточное давление взрыва выше 5 кПа (согл. НПБ 105-95), то помещение относится к категории А (взрывопожароопасное).

5. Определить класс взрывоопасных зон в помещении (или помещениях) согласно правилам устройства электроустановок и исполнение электродвигателей и светильников, установленных в рабочем помещении; рекомендовать приборы контроля и автоматизации для данного технологического процесса

Для определения класса взрывоопасных зон в помещении согласно правилам устройства электроустановок рассчитаем объем взрывоопасной смеси, образующейся при возникновении прогнозируемой аварийной ситуации и сравнение ее с 5% свободного объема помещения.

- масса горючего вещества, вышедшего в результате расчетных аварий в помещение, кг;

- плотность газа или пара, кг/м³;

- свободный объем помещения, м³;

Объем взрывоопасной смеси больше, чем 5% свободного объема помещения, поэтому принимаем, что взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения (зона класса В-1с согласно ПУЭ).

Исполнение электродвигателей принимаем повышенной надежности против взрыва (для аппаратов искрящих или подверженных нагреву до и выше +80⁰С), светильники принимаем повышенной надежности против взрыва.

6. Рассчитать общее искусственное освещение методом коэффициента использования светового потока с учетом исполнения светильников

Рассчитаем общее искусственное освещение методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток люминесцентных ламп одного светильника:

,

где - нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95, лк;

S - площадь освещаемого помещения, м²;

S=1080/18=60 м²;

К₃ - коэффициент запаса; К₃=1,4

z - коэффициент неравномерности освещения; z=1,1

n_св - число светильников; n_св=5;

, - коэффициент использования светового потока.

Искусственное освещение предусматривается ртутными лампами высокого давления ДРЛ-250 с высотой подвеса 12 м. Мощность - 250 Вт, световой поток - 13200 лм, размер лампы 228/91 мм, тип ПРА 0,25/0,22.

7. Найти концентрацию паровоздушной смеси после выпуска готового продукта (при сливе продукта воздушник открыт)

Концентрацию паровоздушной смеси в аппарате после выпуска готовой продукции рассчитываются по формуле:

, мг/м³

где - количество паров в аппарате, кг;

- полный объем аппарата, м³.

Расчет количества паров в аппарате над поверхностью жидкости определяется по формуле:

где: - количество паров в аппарате, кг;

- общее давление, мм. рт. ст.

- универсальная газовая постоянная, мм. рт. ст

- молекулярная масса паров;

- температура среды в аппарате, К;

- свободный объем аппарата над поверхностью жидкости, м³.

0,000083 кг

Концентрация паровоздушной смеси в помещении после выпуска готового продукта не превышает ПДК, которая для спирта этилового составляет 1000 мг/м³.

8. Рассчитать производительность общеобменной механической вентиляции помещения и кратность воздухообмена, при которой в случае аварийного разлива растворителя в помещении не образуется концентрация паров выше предельно допустимой в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ

При расчете производительности вентиляции помещения и кратности воздухообмена используют данные размеров помещения, количество единиц оборудования, из которых при аварии могут выделяться пары, название и характеристика вредных веществ.

Минимальное количество воздуха, которое необходимо подавать в цех для растворения выделяющихся вредностей при общеобменной вентиляции, определяют по формуле:

где: L - объём воздуха, удаляемого из помещения, м³/ч;

G - количество вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение.

С _пдк - предельно допустимое содержание вредных веществ - 200 мг/м³;

С_пр - содержание вредных веществ в подаваемом приточном воздухе, мг/м³. Примем С_пр = 30%; С_д=60;

Содержание вредных веществ в подаваемом наружном воздухе не должно превышать 30% ПДК их в воздухе рабочих помещений. В случае превышения этой концентрации требуется специальная очистка вентиляционного воздуха.

Количество газов, выделяющихся через неплотности оборудования, рассчитаем по формуле, предложенной Н.Н.Репиным:

где: G - количество вредных веществ, выделяющихся через неплотности аппаратуры, кг/ч.

з - коэффициент запаса, учитывающий ухудшение герметичности оборудования в период его эксплуатации (1,5-2).

с - коэффициент, зависящий от степени герметичности оборудования (из таблицы с=0,152).

Vа= 36 м³- внутренний суммарный объем аппаратуры и коммуникаций, м³;

М =58,0- молекулярный вес газа;

Т=328 - абсолютная температура газа в аппарате, ^оК

Отсюда

Рассчитаем кратность воздухообмена К.

К = L/V

где V - объём вентиляционного помещения, (V=600) м³;

К - кратность воздуха, ч^-1 - показывает, сколько раз в течении часа необходимо заменить воздух в помещении для приведении его в соответствие с санитарными и нормативными нормами:

9. Обосновать возможность возникновения статического электричества и разработать, если необходимо, мероприятия по защите от его воздействия

растворитель освещение вентиляция электричество

В данном случае при контакте двух тел из разнородных материалов (транспортирование растворителя, переработка) на их поверхностях вследствие внутриатомных электрических сил образуется двойной электрический слой. При механическом разделении поверхностей происходит разделение зарядов двойного электрического слоя. Между разделенными поверхностями, несущими электрический заряд, образуется разность потенциалов и возникает электрическое поле. По мере увеличения расстояния между поверхностями увеличивается разность потенциалов и при достижении порогового значения, происходит искровой разряд.

Образование электростатических зарядов часто вызывает технологические трудности, приводит к порче перерабатываемых материалов, создает опасные условия работы, оказывает физиологическое воздействие на людей, представляет пожарную опасность при возникновении искровых разрядов с поверхности наэлектризованного материала.

Электростатическая искробезопасность объектов должна обеспечиваться в соответствии с ГОСТ 12.1.018-86.

Для предупреждения возникновения опасных разрядов статического электричества на поверхности оборудования, обрабатываемых материалов, а также на поверхности тела работающих необходимо предусматривать (с учетом особенностей производства, технологических процессов) следующие меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов статического электричества:

- отвод зарядов путем заземления оборудования, аппаратов и коммуникационных линий;

- отвод зарядов уменьшением удельных объёмных и поверхностных электрических сопротивлений; нейтрализацию зарядов нейтрализаторами;

- увеличение проводимости пола на рабочем месте и обеспечение постоянного электрического контакта частей тела человека с заземленными конструкциями оборудования.

Все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования, трубопроводы, вентиляционные короба должны быть заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества

Сопротивление заземляющего устройства от статического электричества допускается не выше 100 Ом.

Если заземление будет недостаточным условием защиты от статического электричества, параллельно с заземлением принимают меры для уменьшения удельных объёмного и поверхностного электрических сопротивлений обрабатываемых материалов. С целью уменьшения удельного поверхностного сопротивления диэлектрических сред рекомендуется применять общее и местное увлажнение воздуха в опасных местах помещения до 70% относительной влажности (если это допустимо по условиям производства). Этого можно достичь кондиционированием воздуха.

Один из эффективных методов защиты от статического электричества после заземления - защита путем ионизации воздуха. С этой целью в местах усиленной генерации зарядов статического электричества устанавливают генераторы (нейтрализаторы), способствующие безыскровому снятию заряда за счет ионной проводимости воздуха.

Для предотвращения накопления зарядов на теле человека и обеспечения стекания их в землю предусматривают токопроводные полы, а также обувь с токопроводящей подошвой. Стекание зарядов статического электричества с тела человека при пользовании антистатической обувью обеспечивается при наличии электропроводных полов, связанных с заземленным оборудованием.

К ним относятся: в сухом состоянии бетон, керамические плиты, ксилолит и настилы из электропроводной резины и антистатического линолеума. Также, заземляют оборудование, рукоятки приборов, поручни лестниц, ручки дверей, вытяжные кабины, полы камер. Для предотвращения аккумуляции зарядов статического электричества на теле человека не рекомендуется во время работы носить одежду из синтетических материалов, шелка, а также кольца и браслеты.

10. Рекомендовать средства пожаротушения горящего растворителя и пожарной сигнализации (с обоснованием)

Для тушения пожаров и загораний в начальной стадии предусмотрены огнетушители. Огнетушитель порошковый предназначен для тушения загораний нефтепродуктов, легковоспламеняющихся жидкостей, растворителей, твердых веществ, защиты объектов народного хозяйства и жилья, в качестве первичного средства тушения загорания пожаров класса А (твердых веществ), В (жидких веществ), С (газообразных веществ) и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 вольт. Огнетушители углекислотные предназначены для тушения загораний различных веществ, горение которых не может происходить без доступа воздуха, загораний на элеткрофицированном железнодорожном и городском транспорте, электроустановок, находящихся под напряжением до 10000 В.

На предприятии должна быть установлена автоматическая пожарная сигнализация, которая в течение нескольких секунд извещает ВПЧ о начавшемся пожаре.

11. Рекомендовать методы очистки загрязненного воздуха, удаляемого системой вентиляции, и используемое оборудование

Наиболее рациональный способ борьбы за чистый воздух в производственном помещении - применение местной вытяжной вентиляции, т.е. улавливание и удаление токсичных продуктов в месте их образования. Применение системы местной вытяжной вентиляции обеспечивает требуемый уровень ПДК в зоне дыхания рабочего при самых разнообразных производственных процессах, что требуется законодательством всех стран мира в сфере охраны труда и экологии.

Решая вопрос о целесообразности устройства местной вытяжной вентиляции, обычно имеют в виду экологической и трудоохранный эффект от ее применения. При этом часто упускают из виду, что оснащение предприятия такой системой является для него и экономически выгодным.

Обычно производственные помещения оборудуются общеобменной приточно-вытяжной системой. Ее эффективность при удалении выхлопных газов, концентрирующихся в нижних уровнях помещения, а также прочих токсичных продуктов от локальных источников, очень низка. Принцип ее работы, основанный на разбавлении загрязненного воздуха притоком чистого воздуха снаружи, подразумевает, во-первых, большую производительность, а значит и энергопотребление. Во-вторых, в холодное время года приточная вентиляция создает дополнительную нагрузку на систему отопления, и немалую.

В отличие от общеобменной вентиляции, система локальной вытяжки позволяет удалить до 100% вредных веществ непосредственно в месте их выделения, особенно в зоне дыхания рабочего. Поскольку она перерабатывает меньший объем воздуха, что помимо прочего, снижает затраты на проведение профилактических и ремонтных работ. Измерения показывают, что после монтажа системы местной вытяжки нагрузка на общеообменную вентиляцию уменьшается в 4-6 раз, что приводит к экономии электроэнергии до 60%. Эффективность использования подобных систем значительно повышается при использовании автоматики.

Преимущество использования локальных устройств очевидны: вредный газ удаляется непосредственно от источника его выделения, не попадая в зону дыхания работника и окружающее пространство, а очищенный в фильтре воздух возвращается в помещение. Таким образом, осуществляется рециркуляция воздуха.

При этом энергозатраты на общеообменную вентиляцию цеха в целом снижаются на 60-70%.фильтры очистки воздуха как механические, так и электростатические в сочетании с вытяжной системой (радиус действия которой может достигать 4 м) выпускаются в стационарном и мобильном вариантах. Мобильные фильтры наиболее универсальны в применении и успешно применяются в цехах, где рабочее место может быть организовано в любой точке, где есть электроподключение.

Список использованных источников

1. ГОСТ 12.0.002-80 ССБТ. Основные понятия. Термины и определения.

2. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредны производственные факторы.

3. ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.

4. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

5. ГОСТ 12.1.011-89 ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация.

6. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие положения.

7. ГОСТ Р 513.30.0-99 ССБТ. Электрооборудование взрывозащищенное. Термины, определения. Классификация. Маркировка.

8. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - М.: Министерство строительства России, 1995. - 35 с.

9. Охрана труда в химической промышленности. / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, Л.К. Маринина, П.И. Софинский и др. - М.: Химия, 1989. - 496 с.; ил.

10. Светильники. Номенклатурный каталог изделий. ? ОАО «Ардатовский Светотехнический завод», 2007. ? 143 с., ил.

Размещено на Allbest.ru