Выявление и анализ возможных опасных и вредных факторов в условиях проектируемого производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выявление и анализ возможных опасных и вредных факторов в условиях проектируемого производства

1. Опасные и вредные факторы, их группы

Вредный фактор - это воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Опасный фактор - это воздействие на человека, которое в определённых условиях приводит к травмам или резкому внутреннему ухудшению здоровья.

Между опасными и вредными факторами нет принципиальной разницы. Один и тот же фактор в зависимости от времени может быть опасным или вредным.

По ГОСТ 12.0.002-80 опасной зоной называется пространство, в котором возможно воздействие на работающих опасного и (или) вредного производственных факторов.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 опасные и вредные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические.

Физические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие подгруппы: движущиеся машины и механизмы; незащищённые подвижные элементы производственного оборудования; повышенная запылённость воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенный уровень вибрации; повышенное значение напряжения в электрической цепи; повышенный уровень статического электричества.

Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру воздействия на человека бывают общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные.

Биологические опасные и вредные производственные факторы включают биологические объекты (бактерии, грибы и др.).

Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру воздействия подразделяются на физические и нервно - психические перегрузки.

В процессах пищевых производств возможно действие на работающих следующих опасных и вредных факторов: движущихся машин и механизмов, подвижных частей станков, конвейеров, повышенной запыленности воздуха рабочей зоны, повышенного уровня шума на рабочем месте, повышенного значения напряжения в трёхфазных электрических сетях (380 В), в связи с повышенным содержанием мучной пыли характерным является пожаро - и взрывоопасность.

Воздух рабочей зоны

Показатели, характеризующие микроклимат:

- температура воздуха;

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового излучения.

Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону, допустимые показатели устанавливаются дифференцировано для постоянных и непостоянных рабочих мест. Оптимальные и допустимые показатели температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений должны соответствовать значениям, указанным в таблице в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности воздуха в рабочей зоне производственных помещений

При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, пола, потолка) или устройств (экранов), а также температура наружных поверхностей технологического оборудования не должны выходить более, чем на 2? за пределы оптимальных величин температур воздуха, установленных в таблице 3.3. Температура воздуха в рабочей зоне, измеренная на различной высоте и в различных участках помещений не должна выходить в течении смены за пределы оптимальных величин, указанных в таблице.

В размольных отделениях сортовых мукомольных заводов наиболее благоприятны для технологического процесса условия: температура +16…23?С; относительная влажность 60…70%; скорость воздуха не более 0,5 м/с. Эти технологические параметры воздуха совпадают с санитарно - гигиеническими требованиями и могут быть осуществлены посредством проектирования вентиляционных установок с кондиционированием воздуха.

Запылённость воздуха рабочей зоны не должна превышать предельно допустимых концентраций (ПДК) по ГОСТ 12.1.005-88 (зерновой пыли не более 4 мг/м³, мучной пыли не более 6 мг/м³). Концентрация пыли в воздухе должна быть не более 30% от ПДК, то есть на территории элеваторов не более 1,2 мг/м³, на территории мукомольного завода не более 1,8 мг/м³, в жилых зонах не более 0,5 мг/м³.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ (аэрозолей) однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С₁, С₂,…, С_i) в воздухе помещений и их ПДК (ПДК₁, ПДК₂,…, ПДК_i) не должно превышать единицы:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … + С_i/ПДК_i ? 1 (3.2)

Для выполнения этих требований необходимо предусмотреть аспирацию как технологического и транспортного оборудования, так и вспомогательного (бункера и самотечные трубы). Необходимо применять высокоэффективные пылеотделители. Проектируемые вентиляционные сети должны обеспечивать нормальный воздухообмен в цехах (кратность 1…1,5).

2. Взрывобезопасность и пожаробезопасность

Все транспортные и технологические процессы хранения и переработки зерна на элеваторах, на мукомольных, крупяных, и комбикормовых заводах сопровождаются значительными пылевыделениями. В производственных условиях пыль находится в двух состояниях: во взвешенном аэрозольном в воздухе и в осевшем аэрогельном. Наиболее взрывоопасной является пыль, богатая органическими веществами, в аэрозольном состоянии.

Воспламенение и взрыв горючей пыли зависят от дисперсности, зольности, влажности, от концентрации пылевоздушной смеси, наличия источника теплоты и достаточного количества кислорода в воздухе. Пыль и пылевидные продукты размола зерна и комбикормов (мука, дунст и др.) способны не только гореть, но и при определённых условиях вызывать локальные пылевые взрывы в оборудовании, которые могут распространяться по коммуникациям производственных помещений предприятия, приводя к разрушениям и человеческим жертвам.

Пылевой взрыв возможен только при одновременном совпадении двух условий: наличие взрывоопасной концентрации пыли или пылевидных продуктов в аэрозольном состоянии в воздухе, с нормальным содержанием кислорода и наличие источника воспламенения.

Взрывоопасная концентрация пыли и пылевидных продуктов в аэрозольном состоянии в воздухе колеблется в очень широких пределах: от минимального нижнего предела a_MIN (г/м³) до максимального верхнего предела a_MAX (г/м³), который принимают для всех видов пыли равным 2000 г/м³.

Пылевые взрывы сопровождаются образованием большого объёма газообразных продуктов, что обусловливает развитие давления до (5…7)·10⁵ Па. Скорость распространения взрыва 300…400 м/с. При этом повышается температура на соседних запылённых участках и ускоряется реакция горения.

Промышленные горючие пыли по пожаро- и взрывоопасности характеризуются минимальной температурой искрообразования, вспышки и самовоспламенения, верхними и нижними концентрационными пределами. Например, мучная пыль влажностью 15% имеет нижний предел взрывоопасной концентрации от 18 до 40 г/м³, а верхний предел - 2000 г/м³.

При взрыве пыли происходит ряд последовательных взрывов, которые создают при этом непрерывный гул. Взрывная волна от первичного взрыва поднимает осевшую пыль и пылевидные продукты, что вызывает новый, уже более сильный взрыв, который распространяется на все производственные помещения.

Возможность возникновения взрывов пыли определяется: достаточной концентрацией аэрированной горючей пыли в воздухе при определённом содержании кислорода, наличием в месте образования пылевого облака источника высокой температуры или тепловой энергии.

При тепловом воздействии на пылевоздушную смесь происходят сложные физико-химические процессы. При быстром нагреве горючей пыли до температуры 300…400?С, в ней появляются искры. Отдельные частички при быстром перемещении оставляют светящийся след, но процесс горения не развивается, и искры гаснут.

Если нагрев смеси продолжить, то при температуре 500…600?С процесс искрения переходит во вспышку с появлением короткого быстро затухающего пламени. При нагреве пылевоздушной смеси до температуры 700…900?С, наблюдается мгновенное самовоспламенение пылевоздушной смеси с распространением на весь объём запылённого воздуха.

Характеристикой взрывоопасности пылевоздушной смеси служит стехиометрическая концентрация пыли в воздухе (такое количество горючей части пыли, при котором происходит полное её сгорание в сухом воздухе при полном использовании кислорода воздуха).

Производственные здания предприятий хранения и переработки зерна рассчитаны на избыточное давление от 0,15 до 0,4 кг/см² (0,15…0,4)·10⁵ Па. Пылевые взрывы сопровождаются образованием большого объёма газообразных продуктов, что обусловливает развитие давления (5…7)·10⁵ Па.

Для защиты производственных зданий от разрушения предусмотрены устройства открытых проёмов (окна, двери, ворота и др.) или легкосбрасываемых элементов в наружных стенах и перекрытиях с массой элементов не более 120 кг на 1 м², через которые отводят газообразные продукты и снижается давление пылевого взрыва.

Для защиты производственного оборудования от разрушении при взрыве аэровзвесей устанавливают мембраны, которые обеспечивают вскрытие взрыворазряжённых отверстий и отвод газообразных продуктов в атмосферу со снижением давления пылевого взрыва.

Взрыворазряжащие отверстия, перекрытые мембраной, соединены с атмосферой взрыворазрядной трубой. Минимальный диаметр металлической мембраны принимают O250 мм, толщину алюминиевой фольги 0,02…0,04 мм, при этом разрушающее давление (0,2…0,4)·10⁵ Па.

По существующим нормам для технологического оборудования величину площади взрыворазряжающих отверстий принимают 0,0285 м² на 1 м³ объёма защищаемой машины.

Для оборудования с повышенной опасностью (нории, циклоны, обоечные и щёточные машины и т.д.) величину взрыворазряжающих отверстий увеличивают: 0,04…0,06 м² на 1 м³ объёма защищаемой машины.

В таблице 3.4 приведены некоторые характеристики пожаро- и взрывоопасных аэрозолей пыли, сырья и готовой продукции предприятий хранения и переработки зерна. Образцы сырья испытывали в измельчённом состоянии дисперсностью до 74 мкм и подсушивали их. Верхний предел взрывоопасной концентрации для всех видов пыли ориентировочно принимают 2000 г/м³.

Характеристика пожаро- и взрывоопасных аэровзвесей пшеничной пыли на предприятиях по хранению и переработке зерна

Взрывоопасность органической пыли зависит от присутствия в ней минеральных примесей. При увеличении содержания минеральных примесей нижний предел взрывоопасной концентрации повышается, а взрывоопасность снижается.

Избыточное давление, взрывная волна, осколки, обломки разрушенного здания - последствия пылевого взрыва.

Поэтому вопросу взрывобезопасности на предприятиях хранения и переработки зерна должно уделяться максимальное внимание. Наиболее опасными местами по числу пылевых взрывов являются силосы, бункера, а из оборудования - нории, вальцовые станки, молотковые дробилки, смесители, самотечные трубы, фильтры.

Требования к производственным процессам с точки зрения взрывобезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.010-76 следующие:

- производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом взрывоопасном участке в течении года не превышала 10^-6;

- взрывобезопасность производственных процессов должна быть обеспечена взрывопредупреждением и взрывозащитными организационно-техническими мероприятиями.

Для предупреждения взрыва необходимо исключить образование взрывоопасной среды, возникновение источника инициирования взрыва.

Предотвращение образования взрывоопасной среды внутри технологического оборудования должно быть обеспечено: герметизацией технологического оборудования; конструкторскими и технологическими решениями, принятыми при проектировании производственного оборудования и процессов.

Требования пожарной безопасности изложены в ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты, организационно-техническими мероприятиями.

Системы предотвращения пожара и противопожарной защиты в совокупности должны исключать воздействие на людей опасных факторов пожара. Вероятность возникновения указанных факторов не должна превышать нормативную, равную 10^-6 в год в расчёте на каждого человека.

Системы предотвращения пожара и противопожарной защиты, обеспечивающие сохранность материальных ценностей, следует применять при наличии экономической эффективности от их внедрения или социальной значимости объекта.

Пожарная безопасность объекта и его составных частей должна обеспечиваться как при эксплуатации, так и в случае реконструкции, ремонта или аварийной ситуации.

Механические опасности

Безопасность труда при работе оборудования обеспечивается в соответствии с ГОСТ 121003-83, ГОСТ 121004-91, ГОСТ 121012-90, ГОСТ 7600-85.

В основных элементах конструкции учтены следующие требования: выступающие части не имеют острых углов; все вращающиеся части закреплены способом, не допускающим самопроизвольное ослабление крепления в процессе эксплуатации; машина имеет ограждения всех подвижных и вращающихся частей, все передачи расположены внутри станка, защищены.

Станок снабжён предохранительными устройствами:

- для предотвращения поломки в случае попадания инородных предметов, машина снабжена магнитным сепаратором, пружинным предохранителем;

- привод с клиноремённой передачей предохраняет от больших перегрузок- в случае перегрузки происходит проскальзывание ремня.

Для снижения запылённости присутствуют аспирационные установки.

Электробезопасность

Опасность и вредное воздействие на людей электрического тока, электромагнитных полей проявляются в виде электротравм и профессиональных заболеваний. Нормы на допустимые токи и напряжения прикосновения в электроустановках должны устанавливаться в соответствии с предельно допустимыми ровнями воздействий на человека токов и напряжений прикосновения и утверждаться в установленном порядке.

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредных и опасных воздействий тока, электродуги, электрического и электростатического полей.

Основными причинами поражения персонала электротоком являются: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям; появление напряжения на металлических частях оборудования в результате его повреждения; возникновение малого напряжения на поверхности земли в результате падения провода на землю.

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения установок, которые случайно могут оказаться под напряжением. Используются такие методы защиты, как знаки безопасности, предупредительные плакаты и надписи; защита наружной электропроводки (кроме отдельных коротких участков) и внутренней (в местах возможных повреждений, попаданий масла, влаги) в трубы, металлорукава, резиновые шланги и т.п.

Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены «Правилами устройства электроустановок», в соответствии с которыми они должны устанавливаться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землёй или её эквивалентом (водопроводными трубами и т.п.). Схема защитного заземления представлена на рисунке.

Схема защитного заземления в сети с изолированной нейтралью: 1 - трансформатор; 2 - сеть; 3 - корпус токоприёмника; 4 - обмотка электродвигателя; 5 - заземлитель; 6 - сопротивление заземления нейтрали (условно)

опасный микроклимат пожаробезопасность заземление

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземлённой установке. Чтобы напряжение на заземлённом корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В оно должно быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В-не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.

В качестве заземляющих устройств электроустановок желательно использовать естественные заземлители. Можно применять железобетонные фундаменты промышленных зданий. Если нет естественных заземлителей, допускается применение переносных заземлителей - ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. Запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.

Зануление - это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником.

Схема зануления в трёхфазной четырёхпроводной сети с заземлённой нейтралью: 1 - трансформатор; 2 - сеть; 3 - предохранитель; 4 - обмотка электродвигателя; 5 - корпус электродвигателя; 6 - зануляющий проводник; 7 - нулевой защитный проводник; 8 - сопротивление заземления нейтрали

При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока Iк, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом, установка обесточивается. На случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали, предусматривается повторное заземление нулевого проводника. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Так образуется контур короткого замыкания.

Защитное отключение электроустановок обеспечивается путём введения устройства, автоматически отключающего оборудование при возникновении опасности поражения током.

Повышение электробезопасности достигается также путём применения изолирующих (резиновые перчатки, инструмент), ограждающих (ограждения-клетки, изолирующие колпаки), предохранительных (защитные очки, рукавицы) и сигнализирующих средств защиты (запрещающие и предупреждающие знаки безопасности).

Размещено на Allbest.ru