- •Лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
- •1. Вредные вещества в воздухе производственной среды
- •Теоретическое введение
- •1.1. Основные положения
- •1.2. Токсикологическая характеристика вредных веществ
- •1.3. Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны
- •1.4. Санитарно-гигиеническое нормирование содержания
- •1.5. Оценка уровня загрязнения воздуха вредными веществами
- •1.6. Основные мероприятия по снижению уровня загрязнения воздуха рабочей зоны
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Вредные вещества в воздухе производственной среды»
- •2. Метеорологические условия
- •Теоретическое введение
- •2.1. Понятие о метеорологических параметрах
- •2.2. Оценка состояния микроклимата в помещении. Нормирование
- •2.3. Мероприятия по обеспечению допустимых параметров микроклимата
- •2.4. Вентиляция
- •Задания и порядок выполнения работ
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение к разделу «Метеорологические условия»
- •Определение влажности воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
- •Измерение скорости движения воздуха крыльчатым анемометром
- •Нормирование микроклиматических параметров в рабочей зоне
- •Определение условий труда по показателям микроклимата
- •3. Оценка уровня освещения рабочих мест
- •Теоретическое введение
- •3.1. Санитарно-гигиенические требования к освещению
- •3.2. Основные термины и определения
- •3.3. Нормирование и контроль уровня освещения рабочих мест
- •3.4. Измерение уровня освещения
- •3.4.1. Естественное освещение
- •3.4.2. Искусственное освещение
- •Контроль слепящего действия источников света
- •3.5. Оценка условий труда по фактору «световая среда»
- •Варианты заданий и порядок выполнения работы
- •Для искусственного освещения
- •Приложение к разделу «Оценка уровня освещения рабочих мест»
- •4. Изучение методов защиты от производственного шума
- •Теоретическое введение
- •4.1. Единицы измерения шума
- •4.2. Нормирование шума
- •4.3. Способы снижения уровня шума
- •4.3.1. Звукоотражение, звукоизоляция и звукопоглощение
- •4.4. Измерение уровня шума
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Изучение методов защиты от производственного шума»
- •5. Пожарная безопасность
- •Теоретическое введение
- •5.1. Основные показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов
- •5.2. Расчет температуры вспышки
- •5.3. Расчет температуры воспламенения
- •5.4. Расчет температуры самовоспламенения
- •5.5. Расчет концентрационных пределов распространения пламени
- •Коэффициенты для расчета н по уравнению (5.11)
- •Коэффициенты к расчету по уравнению (5.14)
- •5.6. Расчет безопасного экспериментального максимального зазора (бэмз)
- •5.7. Оценка степени опасности зон и помещений
- •Контрольные вопросы
- •6. Электробезопасность
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Анализ условий поражения человека электрическим током
- •6.3. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и
- •6.4. Обеспечение электробезопасности
- •Контрольные вопросы.
- •7. Зачетная работа к лабораторному практикуму по курсу бжд
- •1. Оценить уровень загрязнения воздуха рабочей зоны при аварии и величину риска отравления людей токсичным веществом
- •2. Оценить степень опасности возникновения пожара (взрыва) при аварии
- •3. Разработать комплекс профилактических мероприятий для снижения вероятности реализации аналогичных ситуаций
- •Приложение к зачетной работе
- •Расчет концентрации токсичного вещества в воздухе помещения при аварии
- •Оценка степени взрывопожароопасности горючих веществ и материалов
- •Определение взрывопожароопасной концентрации вещества в воздухе при аварии
- •Список справочной литературы
- •Список основной учебной литературы для подготовки коллоквиумов
5. Пожарная безопасность
Цель работы:освоение методов оценки степени взрывопожароопасности ве- ществ и материалов, зон и помещений для обеспечения пожарной безопасности при использовании горючих веществ.
Теоретическое введение
5.1. Основные показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов
Пожар – неуправляемый процесс горения, приводящий к большим материальным убыткам и часто к человеческим жертвам. Основа пожара – процесс горения, под которым понимают быстро протекающую химическую реакцию (обычно окислительную), сопровождающуюся выделением тепла и излучением света. Все вещества и материалы по склонности к горению делятся на три группы: негорючие (не тлеют и не обугливаются при наличии мощного источника зажигания), трудно горючие (тлеют и обугливаются только в присутствии мощного источника зажигания) и горючие (способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания). В дальнейшем речь пойдет только о горючих веществах и материалах, которые, в свою очередь, обладают разной способностью к горению. Одни горят плохо (глицерин, минеральные масла и др.), другие – со взрывом (водород, сероуглерод и др.). Склонность веществ к горению зависит от природы горючего вещества, агрегатного состояния, наличия примесей, температуры и давления окружающей среды и т.п. По скорости распространения пламени горение может быть дефлаграционным (простым), когда скорость распространения пламени (U)невелика –U10 м/с; взрывным - 10U100 м/с и детонационнымU100 м/с. Лимитирующей стадией дефлаграционного горения является скорость диффузии окислителя в зону горения, поэтому его называют диффузионным. Лимитирующей стадией взрывного и детонационного горения является скорость химической реакции окисления, и эти виды горения относятся к кинетическому горению. Продуктами полного сгорания являются высшие окислы – диоксид углерода, пары воды, диоксиды серы и азота и др. Продуктами неполного сгорания являются монооксид углерода (угарный газ), альдегиды, кетоны, которые обладают как взрывоопасными, так, в значительной степени, и токсичными свойствами.
Степень взрывопожароопасности веществ и материалов оценивается совокупностью количественных показателей [21,22], среди которых приоритетными являются, температура вспышки (tвсп), температура воспламенения (tвосп.), температура самовоспламенения (tсв), нижний (н) и верхний (в) концентрационные пределы распространения пламени и безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) и др.
Температура вспышки (tвсп) – это 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 недостаточна для устойчивого горения. Жидкости по температуре вспышки делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) сtвсп61оС и горючие жидкости (ГЖ) сtвсп61оС. ЛВЖ при обычных условиях взрывопожароопасны, ГЖ – пожароопасны. По степени взрывопожароопасности ЛВЖ, в свою очередь, делятся:
на особоопасные с tвсп.-18оС;
постоянно опасные с –18 tвсп.23оС;
опасные при повышенной температуре с 23tвсп.61оС.
Температура воспламенения (tвосп.) – наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие газы и пары с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. Важным показателей, характеризующим степень пожарной опасности жидкостей, являетсяt:
t=tвосп-tвсп.(5.1)
Для ЛВЖ t 58оС, для ГЖ t 10100оС. Чем меньшеt, тем опаснее жидкость.
Степень опасности газо-, паро- и пылевоздушных смесей с окислителем можно оценить по показателям - нижнему (н) и верхнему (в) концентрационным пределам распространения пламени. Для газо- и паровоздушных смесей эти пределы измеряются в объемных процентах, а для пылевоздушных смесей в г/м3, причем в последнем случае используют толькон.
Нижний (н) и верхний (в) концентрационные пределы распространения пламени – это соответственно минимальная и максимальная концентрация горючего вещества в смеси с окислительной средой, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Область концентраций междунивназывается диапазоном воспламенения. Чем нижен и шире диапазон воспламенения, тем опаснее вещество. Все смеси горючих газов и паров ЛВЖ с воздухом – взрывопожароопасны. Пылевоздушные смеси (аэрозоли) взрывопожароопасны, еслин65 г/м3, причем аэрозоли сн15 г/м3– особовзрывоопасны, а с 15н65 г/м3– взрывоопасны. Пыли сн 65 г/м3– пожароопасны.
Температура самовоспламенения (tсв.) – это самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением. Температура самовоспламенения характеризует степень пожароопасности горючих веществ в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком и пылеобразном (в виде аэрозоля и в виде аэрогеля – осевшая пыль). Чем меньшеtсв., тем опаснее вещество. В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом подразделяются на шесть групп, приведенных в табл.5.1. Аналогично устанавливаются температурные классы взрывозащищенного электроборудования по ПУЭ[23], имеющие те же обозначения (см. табл.5.2).
На основании температуры самовоспламенения устанавливают безопасную максимально допустимую температуру нагрева горючего вещества, а также технологического оборудования и трубопроводов, содержащих горючие смеси:
tбез=tсвКбэ-1, (5.2)
где Кбэ– коэффициент безопасной эксплуатации взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом, значения которого можно найти в литературе[24].
Таблица 5.1
Группы взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом
Группа |
Температура самовоспламенения, оС |
Группа |
Температура самовоспламенения, оС |
Т1 |
Выше 450 |
Т4 |
Выше 135 до 200 |
Т2 |
Выше 300 до 450 |
Т5 |
Выше 100 до 135 |
Т3 |
Выше 200 до 300 |
Т6 |
Выше 80 до 100 |
На основании tсв. устанавливают предельные температуры нагрева поверхности взрывозащищенного электрооборудования, приведенные в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Температурные классы и предельные температуры нагрева взрывозащищенного электрооборудования
Температурный класс |
Предельная температура, оС |
Температурный класс |
Предельная температура, оС |
Т1 |
450 |
Т4 |
135 |
Т2 |
300 |
Т5 |
100 |
Т3 |
200 |
Т6 |
80 |
БЭМЗ – это максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе. БЭМЗ измеряют в миллиметрах. Все смеси горючего вещества с окислителем по величине БЭМЗ делятся на категории, приведенные в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом
Категория смеси |
Наименование смеси |
БЭМЗ, мм |
I |
Рудничный метан |
Более 1,0 |
II |
Промышленные газы и пары: |
- |
IIА |
Смеси повышенной опасности |
Более 0,9 |
IIВ |
Смеси постоянно опасные |
Более 0,5 до 0,9 |
IIС |
Особо опасные смеси |
До 0,5 |
Все перечисленные выше показатели зависят от природы горючего вещества, параметров окружающей среды (температуры, давления) и степени чистоты горючего вещества. Существуют следующие способы их определения:
по справочным данным (только для индивидуальных веществ при стандартных условиях: Р = 1 атм, t= 25оС)[22].
экспериментальным методом.
расчетным путем.
Некоторые расчетные методы показателей взрывопожароопасности веществ, взятые из литературы [21, 25], приведены ниже.