Безопасность жизнедеятельности

Различные сигнализирующие устройства предназначены для информации персонала о работе машин и оборудования, для предупреждения об отклонениях технологических параметров от нормы или о непосредственной угрозе.

По способу представления информации различают сигнализацию звуковую, визуальную (световую) и комбинированную (светозвуковую). В газовом хозяйстве используют одорационную (по запаху) сигнализацию об утечке газа, подмешивая к газу пахнущие вещества.

В шумных условиях рекомендуется использовать визуальную сигнализацию, которая включает различные источники света, световые табло, цветовую окраску и т.д. Для звуковой сигнализации используют сирены или звонки.

В зависимости от назначения все системы сигнализации принято делить на 3 группы: оперативную, предупредительную, опознавательную.

О п е р а т и в н а я сигнализация представляет информацию о протекании различных технологических процессов. Для этого используются различные измерительные приборы - амперметры, вольтметры, манометры, термометры и др.

П р е д у п р е д и т е л ь н а я сигнализация включается в случае возникновения опасности. В устройстве этой сигнализации используют все перечисленные выше способы представления информации.

О п о з н а в а т е л ь н а я сигнализация служит для выделения наиболее опасных узлов и механизмов промышленного оборудования, а также зон. В красный цвет окрашивают сигнальные лампочки, предупреждающие об опасности, кнопку «стоп», противопожарный инвентарь, токоведущие шины и др. В желтый цвет - элементы строительных конструкций, которые могут являться причиной получения травм персоналом, внутризаводской транспорт, ограждения, устанавливаемые на границах опасных зон и т.д. В зеленый цвет окрашивают сигнальные лампы, двери эвакуационных и запасных выходов, конвейеры и другое оборудование.

Кроме отличительной окраски, используют и различные знаки безопасности. Эти знаки наносят на цистерны, контейнеры, электроустановки и другое оборудование.

Системы дистанционного управления основаны на использовании телевизионных или телеметрических систем, а также визуального наблюдения с удаленных на достаточное расстояние от опасных зон участков. Управление работой оборудования из безопасного места позволяет вывести персонал из труднодоступных зон и зон повышенной опасности. Чаше всего системы дистанционного управления используют при работе с радиоактивными, взрывоопасными, токсичными и легковоспламеняющимися веществами и материалами.

При проведении взрывных работ (ВР) в геологии необходимо учитывать основные требования и меры безопасности для работающих, регламентируемые «Едиными правилами безопасности при взрывных работах».

Общие меры безопасности предусматривают:

порядок разрешения на производство ВК;

порядок допуска к руководству и ведению работ;

приобретение, транспортирование, хранение, испытание, доставка к местам работ ВМ;

общие меры безопасности производства ВР (охрана опасной зоны, применение сигнализации и т.д.).

Разрешение на проведение ВР дает Госгортехнадзор. Для проведения ВР необходима подача заявления, в котором указывается методика взрывания, сроки ВР, сведения о складе взрывчатых веществ, документ, дающий право на ВР, план местности с указанием опасных мест, а для населенной местности - проект производства работ.

Разрешение, выданное Госгортехнадзором, позволяет получить разрешение на транспортировку взрывчатых материалов в органах милиции.

Руководитель взрывных работ должен иметь горно-техническое образование и Единую книжку взрывника с отметкой о праве ведения конкретного вида работ. А сами взрывники должны иметь производственный стаж на поверхности 1 год и возраст не менее 19 лет, в подземных выработках - не менее 20 лет, в подземных выработках, опасных по газу и пыли - не менее 22 лет со стажем работы на подземных работах 2 года.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое опасная зона?

2. Охарактеризуйте оградительные средства защиты.

3. Что такое предохранительные, блокирующие и сигнализирующие устройства?

4. Для чего используются системы дистанционного управления производственными процессами?

5. Перечислите меры безопасности проведения взрывных работ?

5.2 Электрический ток

Электронасыщенность современного геологоразведочного производства (электрические установки, приборы, агрегаты) формирует электрическую опасность. При работе с электрическими установками на производстве, приборами в быту следует соблюдать требования электробезопасности. Они представляют собой систему организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока.

При производстве геологоразведочных работ в большинстве случаев используются электрическая сеть 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Схема электрической сети представлена на рис. 5.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5.2. Схема электрической четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью

Напряжение между двумя любыми фазами называется линейным напряжением, которое равно 380 В. Напряжение между любой фазой и нулевым проводом называется фазным и равно 220 В. Нулевой провод сети согласно ПУЭ подключается к контуру заземления не менее чем в двух точках.

Действие электрического тока на организм человека. Действие электрического тока на организм человека носит многообразный характер. Проходя через организм человека, электрический ток вызывает термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах тела, нагреве до высокой температуры внутренних органов человека (кровеносных сосудов, сердца, мозга).

Электролитическое действие тока проявляется в разложении органических жидкостей тела (воды, крови) и нарушениях их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма и сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц (сердца, лёгких).

Эти действия приводят к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы представляют собой чётко выраженные местные повреждения тканей организма человека, вызванные воздействием электрического тока (или дуги). Электротравмы излечимы, хотя степень тяжести может быть значительной вплоть до гибели человека. Различают следующие электрические травмы:

1) электрические ожоги;

2) электрические знаки;

3) металлизация кожи;

4) электроофтальмия;

5) механические повреждения.

Электрический ожог возникает при значительных напряжениях и несовершенном контакте человека с токоведущими частями.

При совершенном контакте возникают электрические знаки - чётко очерченные пятна серого или бледно-жёлтого цвета на поверхности кожи человека.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, графита. Болезненность вызывает нагретость этих частичек.

Электроофтальмия - поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги (вредны ультрафиолетовые и инфракрасные лучи).

Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц, вплоть до разрывов кожи, кровеносных сосудов, вывихов суставов и перелома костей. Возможны вторичные последствия, вызванные падением с высоты, непроизвольными ударами.

Электрический удар - это результат биологического действия тока. Возбуждение внутренних живых тканей организма проходящим через него электрическим током сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц. Если последние принадлежат органам дыхания или особенно сердцу, тяжёлые последствия (клиническая, биологическая смерть) возможны из-за прекращения работы дыхания, сердцебиения и наступления электрического шока. При клинической смерти у человека отсутствуют признаки жизни (нет дыхания и сердцебиения), однако жизнь в организме не угасла и поддерживается на низком уровне в течение 6-8 минут. Если не приступить к оживлению организма, то происходит гибель очень чувствительных к кислородному голоданию клеток коры головного мозга (нейронов). С истечением указанного времени может наступить биологическая смерть.

Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током. Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

· электрического сопротивления тела человека (Rч);

· величины напряжения (Е) и силы тока (J);

· продолжительности воздействия электрического тока (t);

· пути тока через тело человека;

· рода и частоты электрического тока;

· условий внешней среды;

· индивидуальных свойств человека.

Электрическое сопротивление току оказывает в основном кожа, а в её составе - наружный роговой слой (эпидермис). В сухом состоянии кожа человека - диэлектрик с объемным удельным сопротивлением до 105 Омм. Сопротивление внутренних (влажных) тканей в тысячи раз меньше, порядка 300-500 Ом. В качестве расчётной величины при переменном токе промышленной частоты применяют активное сопротивление тела человека равное 1000 Ом. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что пропорционально увеличивает опасность поражения человека током. Такое же негативное значение имеет увлажнение или загрязнение кожи при повышенной температуре, вызывающей усиленное потовыделение. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, подмышек и наоборот, кожа ладоней, подошв имеют повышенное сопротивление. С увеличением времени действия напряжения, силы тока и частоты сопротивление кожи резко падает, что усугубляет последствия прохождения тока через организм человека.

Величина силы тока и напряжение. Основным фактором, обусловливающим исход поражения электрическим током, является сила тока, проходящего через тело человека. Сила тока - количество электричества, проходящего через тело человека в единицу времени. Чем больше сила тока, тем опаснее его воздействие. Различают три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения: ощутимое, неотпускающее и фибрилляционное.

Ощутимый ток вызывает ощутимые малоболезненные раздражения. Человек может самостоятельно освободиться от провода или токоведущей части, находящейся под напряжением. Если человек попал под воздействие переменного тока промышленной частоты (f = 50 Гц), он начинает ощущать протекающий через него ток, когда его значение достигнет 0.6-1.5 мА. Для постоянного тока это пороговое значение составляет 6-7 мА.

Неотпускающий ток вызывает непреодолимое судорожное сокращение мышц руки, в которой зажат проводник. При этом сила переменного тока, протекающего через организм, должна составлять 10-15 мА и более, а постоянного - 50-70 мА. Человек не может самостоятельно разжать руку и освободиться от воздействия тока.

Фибрилляционный ток вызывает фибрилляцию (трепыхание) сердечной мышцы. Это быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл). В результате чего сердце теряет способность перекачивать кровь, в организме прекращаются процессы кровообращения и дыхания и наступает смерть. При воздействии переменного тока промышленной частоты величина порогового фибрилляционного тока составляет 100 мА (при продолжительности действия 0.5 сек), а для постоянного тока - 300 мА при той же продолжительности. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает, наступает мгновенная остановка сердца.

Продолжительность воздействия электрического тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжёлым, а иногда смертельным поражениям. С увеличением времени прохождения тока сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению её сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.

Путь электрического тока через тело человека. Путь прохождения тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, лёгкие, головной мозг. Влияние пути тока на исход поражения определяется также сопротивлением кожи на различных участках тела. Возможные петли тока: рука-рука, рука-ноги и нога-нога. Наиболее опасны петли голова-руки и голова-ноги, т.к. при этом поражаются органы дыхания и сердце.

Род и частота электрического тока. Переменный ток в 4-5 раз опаснее постоянного. Это вытекает из сопоставления пороговых ощутимых, а также не отпускающих токов для переменного и постоянного токов. Случаев поражения в электроустановках с постоянным током в несколько раз меньше, чем в аналогичных установках переменного тока. Это положение справедливо лишь для напряжений до 250-300 В. При более высоких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный.

Для переменного тока играет роль также и его частота. С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через человека, следовательно, повышается опасность поражения. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 1000 Гц; при дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 45-50 кГц. Эти токи сохраняют опасность ожогов.

Индивидуальные свойства человека. Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, лёгких, нервными болезнями. Правилами ТБ при эксплуатации электроустановок предусмотрен отбор персонала для обслуживания действующих электроустановок по состоянию здоровья. С этой целью проводится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически 1 раз в два года в соответствии со списком болезней и расстройств, препятствующих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.

Условия внешней среды. Условия, в которых работает человек, могут увеличивать или уменьшать опасность его поражения электрическим током. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы оказывают разрушающее действие на изоляцию электроустановок. Высокая температура и влажность окружающего воздуха понижают сопротивление тела человека, что ещё больше увеличивает опасность поражения его током.

В зависимости от наличия перечисленных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, «Правила устройства электроустановок» делят все помещения по опасности поражения людей электрическим током на три категории: особо опасные, с повышенной опасностью, без повышенной опасности.

1. Особо опасные помещения по поражению людей электротоком характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

· особая сырость - 100% (потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой);

· химически активная или органическая среда, разрушающая изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

· одновременная реализация двух и более условий повышенной опасности. Примером таких помещений могут служить бани, душевые, складские помещения под землей и т.д.

2. Помещения с повышенной опасностью поражения людей электрическим током характеризуются наличием в них одного из следующих условий:

· влажность, превышающая 75%;

· токопроводящая пыль;

· токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные);

· высокая температура (выше + 35С);

· возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землёй металлоконструкциям зданий, механизмов, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой. Примером таких помещений могут служить буровые установки, нефтеперекачивающие станции, цеха механической обработки материалов, складские неотапливаемые помещения и др.

3. Помещения без повышенной опасности поражения людей электрическим током характеризуются отсутствием условий, создающих повышенную или особую опасность. К ним относятся жилые помещения, лаборатории, конструкторские бюро, заводоуправление, конторские помещения и другие.

Защита человека от поражения электрическим током. Защитные меры в электроустановках. Электроустановками называются совокупность машин, аппаратов, линий, вспомогательное оборудование (вместе с помещениями, в которых они устанавливаются), предназначенных для производства, передачи, распределения электрической энергии.

Поражение человека электрическим током возможно лишь при замыкании электрической цепи через его тело или, иначе говоря, при прикосновении человека к сети не менее чем в двух точках.

Н а п р я ж е н и е п р и к о с н о в е н и я (Uпр) - это разность потенциалов двух точек электрической цепи, которых одновременно касается человек. Это происходит:

· при двухфазном включении в сеть;

· при однофазном включении в сеть (при контакте с токоведущими частями оборудования - клеммы, шины и т.д.);

· при контакте с нетоковедущими частями оборудования, случайно оказавшимися под напряжением из-за нарушения изоляции проводов;

· при возникновении напряжения шага.

Ток (J), протекающий через тело человека, равен

где Uпр - напряжение прикосновения; Rч - сопротивление тела человека.

Снизить ток можно либо за счет снижения напряжения прикосновения (применение малых напряжений), либо за счет увеличения сопротивления человека (применения СИЗ).

При двухфазном включении человека в сеть напряжение прикосновения будет равно линейному напряжению. Если человек прикоснулся к электрически поврежденной установке, имеющей заземление, то напряжение прикосновения будет ниже напряжения этой установки, так как любое заземляющее устройство снижает потенциал корпуса электроустановки.

Н а п р я ж е н и е ш а г а - это разность потенциалов двух точек на поверхности земли, на которых одновременно стоит человек. Разность потенциалов возникает при падении оголенного провода на землю или при подходе к заземлителю в режиме стекания через него тока.

Значение напряжения шага (Uш) определяется по формуле:

где ц - потенциал в точке касания проводом земли; r - радиус проводника; а - расчетная длина шага, равная 0.8 м; x - расстояние от центра проводника до ближайшей ноги человека.

Чем выше потенциал касания проводом земли и меньше расстояние (x), тем выше значение напряжения шага. Напряжение шага практически исчезает при расстоянии более 15-20 метров.

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы действующими Межотраслевыми правилами эксплуатации электроустановок (2001 г.).

Технические средства защиты от поражения электрическим током делятся на к о л л е к т и в н ы е и и н д и в и д у а л ь н ы е.

Основные коллективные способы и средства электрозащиты:

* изоляция токопроводящих частей (проводов) и ее

непрерывный контроль;

* установка оградительных устройств;

* предупредительная сигнализация и блокировки;

* использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

* применение малых напряжений;

* защитное заземление;

* зануление;

* защитное отключение.

Изоляция проводов, установка оградительных устройств, предупредительная сигнализация и блокировки, а также использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов относятся к защите от прикосновения к токоведущим частям установок.

Изоляция токопроводящих частей - одна из основных мер электробезопасности. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей электрических установок относительно земли должно быть не менее 0,5 МОм (1 МОм = 106 Ом.)

Различают рабочую и двойную изоляцию.

Р а б о ч е й называется изоляция, обеспечивающая нормальную работу электрической установки и защиту персонала от поражения электрическим током.

Д в о й н а я изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной, используется в тех случаях, когда требуется обеспечить повышенную электробезопасность оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.).

Существуют основные и дополнительные изолирующие средства. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановок, поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей под напряжением. В установках до 1000 В - это диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения.

Дополнительные электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и не могут самостоятельно защитить человека от поражения током. Их назначение - усилить защитное действие основных изолирующих средств, с которыми они должны применяться. В установках до 1000 В - диэлектрические боты, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки.

Установка оградительных устройств. Неизолированные токопроводящие части электроустановок, работающих под любым напряжением, должны быть надежно ограждены или расположены на недоступной высоте, чтобы исключить случайное прикосновение к ним человека. Конструктивно ограждения изготавливают из сплошных металлических листов или металлических сеток.

Предупредительные сигналы и блокировки. Для предупреждения об опасности поражения электрическим током используют различные звуковые, световые и цветовые сигнализаторы. Кроме того, в конструкциях электроустановок предусмотрены блокировки - автоматические устройства, с помощью которых преграждается путь в опасную зону. Блокировки могут быть механические (стопоры, защелки, фигурные вырезы), электрические или электромагнитные.

Для информирования персонала об опасности служат предупредительные плакаты, которые в соответствии с назначением делятся на предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие. Части оборудования, представляющие опасность для людей, окрашивают в сигнальные цвета. На них наносят знак безопасности в соответствии с ГОСТом 12.4.026 «Цвета сигнальные и знаки безопасности». Красным цветом окрашивают кнопки и рычаги аварийного отключения электроустановок.

Применение малых напряжений. Для уменьшения опасности поражения током людей, работающих с переносным электроинструментом и осветительными лампами в особоопасных помещениях, используют малое напряжение, не превышающее 42 В. В ряде случаев, например, при работе в горных выработках, для питания ручных переносных ламп используют напряжение 12 В. Источниками малого напряжения являются трансформаторы, аккумуляторы, батареи гальванических элементов и т.д.

При замыканиях тока на металлические части оборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряжения, достаточные для поражения людей. Осуществить защиту от поражения электрическим током в этом случае можно тремя путями: защитным заземлением, занулением и защитным отключением. Они являются защитой человека от напряжения, появившегося на корпусе в результате нарушения изоляции.

Защитное заземление - это преднамеренное соединение с землей металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции электроустановки. Защитное заземление устраивается в электрических сетях с изолированной и с заземленной нейтралями.

Если произошло замыкание и корпус электроустановки оказался под напряжением, то прикоснувшийся к нему человек попадает под напряжение прикосновения (Vпр), которое определяется выражением:

Vпр = Vз - Vx,

где Vз - полное напряжение на корпусе электроустановки, В; Vx - потенциал поверхности земли или пола, В.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения, вызванных замыканием на корпус.

Защитному заземлению подвергают все металлические части электроустановок и оборудования, например, корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, каркасы распределительных щитов, металлические трубы и оболочки электропроводок, а также металлические корпуса переносных электроприемников.

Конструктивно заземляющее устройство представляет металлические электроды (уголок и металлические трубы длиной не менее 2,5 м), связанные между собой металлической полосой, которая накладывается на металлические части оборудования. Количество заземлителей зависит от удельного электрического сопротивления грунта и требуемой величины сопротивления контура заземления.

В зависимости от взаимного расположения заземлителей и заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства. Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточены на некоторой части этой площадки.

Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по периметру вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее.

Заземлители бывают искусственные, которые используются только для целей заземления, и естественные, в качестве которых используют находящиеся в земле трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или газов), металлические конструкции, арматуру железобетонных конструкций, свинцовые оболочки кабелей и др. Искусственные заземлители изготавливают из стальных труб, уголков, прутков или полосовой ткани.

Требования к сопротивлению защитного заземления регламентируются ПУЭ [33]. В любое время года это сопротивление не должно превышать 4 Ом - в установках, работающих при напряжении до 1000 В (буровые установки, нефтеперекачивающие станции и т.д.); если мощность источника тока составляет 100 кВ/А и менее, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом.

Защитное зануление предназначено для защиты персонала от поражения электрическим током в четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью до 1000 В. Обычно эти сети 220/127, 380/220 и 660/380 В.

Зануление - это преднамеренное соединение с нулевым проводником металлических частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия зануления - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание. Цель этого - вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть: плавкие предохранители, магнитные пускатели и автоматы.

Время срабатывания элементов защиты зависит от силы тока. Так, для плавких предохранителей и тепловых автоматов время срабатывания предохранителя составляет 0.1с. Электромагнитный автоматический выключатель обесточивает сеть за 0.01 с.

Защитное отключение - это защита от поражения электрическим током в электроустановках, работающих под напряжением до 1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для человека.

Основная характеристика этой системы - быстродействие, оно не должно превышать 0.2 с. Принцип защиты основан на ограничении времени протекания опасного тока через тело человека. Существуют различные схемы защитного отключения, одна из них основана на использовании реле напряжения.

При замыкании фазного провода на заземленный или зануленный корпус электроустановки, на нем возникает напряжение корпуса. Если оно превышает заранее установленное предельно допустимое напряжение, срабатывает защитное отключающее устройство. Работа схемы защитного отключения представлена в [14]. Защитное отключение рекомендуется применять тогда, когда электробезопасность не может быть обеспечена с помощью заземления или зануления, а также если эти устройства вызывают трудности в применении:

* в передвижных установках напряжением до 1000 В;

* для отключения электрооборудования, удаленного от источника питания, как дополнение к занулению;

* в электрифицированном инструменте как дополнение защитному заземлению или занулению;

* в скальных и мерзлых грунтах при невозможности выполнить необходимое заземление.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электроустановок. К ним относятся оформление соответствующих работ нарядом или распоряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, строгое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие работы и окончания работ.

Нарядом для проведения работы в электроустановках называют составленное на специальном бланке задание на безопасное производство, определяющее содержание, место, время начала и окончания работы, необходимые меры безопасности, состав бригад и лиц, ответственных за безопасность выполнения работ. Распоряжением называют то же задание на безопасное производство работы, но с указанием содержания работы, места, времени и лиц, которым поручено ее выполнение.

Все работы на токопроводящих частях электроустановок под напряжением и со снятием напряжения выполняют по наряду, кроме кратковременных работ (продолжительностью не более 1 ч), требующих участия не более трех человек. Эти работы выполняют по распоряжению.

К организационным мероприятиям также относятся обучение персонала правильным приемам работы с присвоением работникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп.

Оказание первой помощи человеку, пораженному электрическим током. Первая помощь человеку, пораженному электричеством, состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока и оказание ему первой помощи.

Если человек прикоснулся к токопроводящей части электроустановки и не может самостоятельно освободиться от воздействия тока, то присутствующим необходимо оказать ему помощь. Для этого следует быстро отключить электропроводку с помощью выключателя, рубильника и т.д. Если быстро отключить электроустановку от сети невозможно, то оказывающий помощь должен отделить пострадавшего от токопроводящей части. При этом следует иметь в виду, что без применения необходимых мер предосторожности нельзя прикасаться к человеку, находящемуся в цепи тока, так как можно самому попасть под напряжение.

Если пострадавший попал под действие напряжения до 1000 В, токопроводящую часть от него можно отделить сухим канатом, палкой или доской или оттянуть пострадавшего за одежду, если она сухая. Руки человека, оказывающего помощь, следует защитить диэлектрическими перчатками, на ноги необходимо надеть резиновую обувь или встать на изолирующую подставку (сухую доску).

Если перечисленные меры не дали результата, допускается перерубить провод топором с сухой деревянной рукояткой или перерезать его другим инструментом с изолированными ручками.

При напряжении, превышающем 1000 В, лица, оказывающие помощь, должны работать в диэлектрических перчатках и обуви и оттягивать пострадавшего от провода специальными инструментами, предназначенными для данного напряжения (штангой или клещами). Рекомендуется также накоротко замкнуть все провода линии электропередачи, набросив на них соединенный с землей провод.

После освобождения пострадавшего от воздействия электрического тока ему оказывают доврачебную медицинскую помощь. Если получивший электротравму находится в сознании, ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача или срочно доставить в лечебное учреждение.

Если человек потерял сознание, но дыхание и работа сердца сохранились, пострадавшего укладывают на мягкую подстилку, расстегивают пояс и одежду, обеспечивая тем самым приток свежего воздуха. Далее дают нюхать нашатырный спирт, |растирают и согревают тело. При редком и судорожном, а также ухудшающемся дыхании пострадавшему делают искусственное дыхание. При отсутствии признаков жизни искусственное дыхание сочетают с наружным массажем сердца.

Вопросы для самоконтроля

Какое действие оказывает электрический ток на организм человека?

Что такое электротравмы?

Какие причины электротравматизма?

От каких факторов зависит исход поражения электрическим током?

Охарактеризуйте допустимые уровни поражения током?

Перечислите основные случаи включения человека в электросеть.

Что такое шаговое напряжение?

Перечислите основные способы и средства электрозащиты и охарактеризуйте их?

Классификация производственных помещений по степени опасности поражения электрическим током.

Что такое защитное заземление и как с помощью его осуществляется защита человека от поражения электрическим током?

Что такое зануление и каков принцип обеспечения электробезопасности с его помощью?

Что такое защитное отключение и каковы принципы его работы?

Назовите индивидуальные средства защиты от поражения электрическим током?

5.3 Безопасность работы оборудования под давлением выше атмосферного

При проведении различных видов работ в геологии широко распространены различные системы повышенного давления. К ним относится следующее оборудование: нефте- газотрубопроводы, баллоны и емкости для хранения или перевозки газов, компрессоры, насосы и др.

Основной характеристикой этого оборудования является то, что давление газа или жидкости в нем превышает атмосферное и составляет более 0.7 атм., а произведение давления на объем составляет более

200 ат/л. Это оборудование принято называть сосудами, работающими под давлением.

Основное требование к этим сосудам - соблюдение их герметичности на протяжении всего периода эксплуатации. Герметичность - это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы сосудов, работающих под давлением.

Любые сосуды, работающие под давлением, всегда представляют собой потенциальную опасность, которая при определенных условиях может трансформироваться в явную форму и повлечь тяжелые последствия. Разгерметизация (потеря герметичности) сосудов, работающих под давлением, достаточно часто сопровождается возникновением двух групп опасностей:

1. Взрыв сосуда или установки, работающей под давлением.

Взрывом называют быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей.

При взрыве может произойти разрушение здания, в котором расположены сосуды, работающие под давлением, или его частей, а также травмирование персонала разлетающимися осколками оборудования.

2. Свойства веществ, находящихся в оборудовании, работающем под давлением. Так, обслуживающий персонал может получить термические ожоги, если в разгерметизировавшейся установке находились вещества с высокой или низкой температурой. Если в сосуде находились агрессивные вещества, то работающие могут получить химические ожоги; кроме того, при этом возникает опасность отравления персонала. Радиационная опасность возникает при разгерметизации установок, содержащих различные радиоактивные вещества.

Рассмотрим основные виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением.

Трубопроводы - это устройства для транспортировки жидкостей и газов. По существующему ГОСТ 14202-69 все жидкости и газы, транспортируемые по ним разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска): вода - зеленый, пар - красный, воздух - синий, газы горючие и негорючие - желтый, кислоты - оранжевый, щелочи - фиолетовый, жидкости горючие и негорючие - коричневый, прочие вещества - серый.

Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят краской предупредительные (сигнальные) цветные кольца. Цвет наносимого кольца и транспортируемые вещества следующие: красный - взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся, зеленый - безопасные или нейтральные, желтый - токсичные или иной вид опасности.

Количество сигнальных колец определяет степень опасности.

Баллоны - это сосуды для транспортировки и хранения сжатых и растворенных газов. Различают (согласно ГОСТ 949-73) баллоны малой (0,4-12л), средней (20-50 л) и большой (80-500 л) вместимости. В зависимости от содержащихся газов баллоны окрашивают в соответствующие сигнальные цвета, а также на их поверхность наносят надпись, указывающую вид газа, а в ряде случаев - отличительные полосы (табл. 11).

В верхней части каждого стального баллона выбиты следующие данные: товарный знак предприятия-изготовителя; дата (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания; вид термообработки материала баллона; рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа; емкость баллона, л; масса баллона, кг; клеймо ОТК.

Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки различных сжиженных газов: воздуха, кислорода, аргона и др. В соответствии с ГОСТом 16024-79 Е их выпускают шести типоразмеров: 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются следующим образом: например, СК-40 - сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой или белой эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа, находящегося в сосуде. Кроме рассмотренных сосудов для хранения больших количеств сжиженных газов используют стационарные резервуары (объемом до 500 тыс. л и более), а для их перевозки - транспортные сосуды цистерны имеющие объем до 35 тыс. л.

Газгольдеры предназначены для хранения больших количеств сжатых газов. Газ находится под одним из следующих давлений: менее 25; 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления рассчитаны на большой объем хранимых газов: 105-3•107 л. Кроме рассмотренных герметичных устройств и установок применяют также автоклавы, компрессоры, котлы.

Автоклавы - герметичные установки, предназначенные для проведения различных тепловых и химических процессов под повышенным давлением.

Компрессоры - устройства для получения сжатого воздуха давлением свыше 3•105 Па.

В нашей стране обеспечение безопасности работы герметичных устройств регламентируется нормативным документом: «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов» и др.

Рассмотрим основные причины, приводящие к разгерметизации сосудов, работающих под давлением. Их принято делить на эксплуатационные и технологические.

Первой эксплуатационной причиной является разгерметизация, приводящая к образованию взрывоопасных смесей, состоящих из горючих газов, паров или жидкостей и окислителя. Примером таких смесей могут служить ацетилен и кислород, водород и кислород, пары этилового спирта и кислород и др.

Вторая эксплуатационная причина разгерметизации установок и аппаратов, работающих под давлением, - это постепенное разрушение конструкционных материалов, из которых эти установки изготовлены. Примерами таких процессов могут служить коррозия стенок аппаратов, образование накипи на стенках котлов, уменьшение прочностных свойств материалов установок и др. Для того чтобы исключить влияние этих процессов, необходимо своевременно и качественно проводить профилактические и ремонтные работы сосудов, работающих под давлением (опрессовку), а также правильно их эксплуатировать.

Таблица 11

Цвета окраски баллонов

Газ	Цвет окраски	Текст надписи	Цвет надписи	Цвет полосы
Азот	Черный	Азот	Желтый	Коричневый
Аммиак	Желтый	Аммиак	Черный	--
Аргон технический	Черный	Аргон тех.	Синий	Синий
Ацетилен	Белый	Ацетилен	Красный	--
Бутан	Красный	Бутан	Белый	--
Водород	Темно-зелен.	Водород	Красный	--
Воздух	Черный	Сжатый воздух	Белый	--
Кислород	Голубой	Кислород	Черный	--
Углекислота	Черный	Углекислота	Желтый	--
Другие гор. газы	Красный	Наименование	Белый	--
Др. негорючие газы	Черный	Наименование	Желтый	--

Технологические причины разгерметизации - это различные дефекты (трещины, вмятины, дефекты сварки и др.), возникшие при изготовлении, хранении и транспортировке сосудов, работающих под давлением.

На все сосуды под давлением согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, 1996 г.» устанавливается контрольно-измерительная аппаратура, защитная аппаратура (клапаны). Для них обязательны гидравлические испытания.

Для своевременного обнаружения этих дефектов применяют различные методы контроля: внешний осмотр сосудов и аппаратов, работающих под давлением, неразрушающие методы контроля (люминесцентные, ультразвуковые и рентгеновские методы), гидравлические испытания сосудов, механические испытания материалов, из которых изготовлены сосуды, и др.

Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов:

* газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении или под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня;

* нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват;

* эксплуатировать можно только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение понятия «сосуд, работающий под давлением».

2. Какие виды сосудов, работающих под давлением, вы знаете?

3. Что такое сигнальная окраска трубопроводов?

4. Перечислите цвета окраски баллонов.

5. Каковы основные условия безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением?

6. Как необходимо хранить и транспортировать сосуды, работающие под давлением?

6. ПОЖАРО- и ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ

6.1 Основные понятия

Пожаром называют неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб.

Пожарная и взрывная безопасность - это система организационных и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов. Пожары на промышленных предприятиях, нефтегазопромыслах, на транспорте, в быту представляют большую опасность для людей и причиняют огромный материальный ущерб. Поэтому вопросы обеспечения пожарной и взрывной безопасности имеют государственное значение.

Горение - это сложное, быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. В обычных условиях горение представляет процесс окисления или процесс соединения вещества с кислородом воздуха.

Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания (импульса). Чаще всего окислителем является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, йод, оксиды азота и др. Некоторые вещества (например, сжатый ацетилен, хлористый азот, озон) могут взрываться с образованием тепла и пламени. Горение большинства веществ прекращается, когда концентрация кислорода понижается с 21 до 14-18%. Некоторые вещества, например, водород, этилен, ацетилен могут гореть при содержании кислорода в воздухе до 10% и менее. Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т.д.), нагретые тела, перегрев электрических контактов и др.

По скорости распространения пламени различают следующие виды горения: дефлаграционное (скорость распространения пламени - десятки метров в секунду), взрывное (сотни метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду). Для пожаров характерно дефлаграционное горение.

Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

При пожаре на людей воздействуют следующие опасные факторы:

1) повышенная температура воздуха или отдельных предметов,

2) открытый огонь и искры,

3) токсичные продукты сгорания (например, угарный газ),

4) дым,

5) пониженное содержание кислорода в воздухе,

6) взрывы и др.

Эти факторы приводят к отравлениям, ухудшению работы органов дыхания, к травмированию работающих. Тепловое поражение человека определяется величиной теплового импульса:

80-160 кДж/м2 - 1 степень ожоговой травмы (покраснение кожи);

160-400 кДж/м2 - II степень ожоговой травмы (пузыри на коже);

400-600 кДж/м2 - III степень ожоговой травмы (омертвление кожи);

более 600 кДж/м2 - IV степень поражения глубоких слоев тканей кожи.

Согласно ГОСТ 12.1.004-91. «Пожарная безопасность. Общие требования» допустимый уровень пожарной опасности для людей должен быть не менее 10-6 (одной миллионной) воздействия опасных факторов пожара в год в расчете на каждого человека. Непревышение такого уровня опасности обеспечивается созданием на предприятиях системы пожарной безопасности.

Процесс горения может происходить в результате нагрева горючего вещества пламенным источником. Это воспламенение, сопровождающее появлением пламени. Для твердых веществ - дерево, торф, уголь - температура воспламенения 250-4500С. Бензин А-70 имеет температуру воспламенения 3000С.

Горение может происходить при отсутствии пламенного источника, но обязателен тепловой импульс. Это самовозгорание. Самовозгораемы угли, опилки, торф, сено и т.д. в том случае, если теплоотдача во внешнюю среду мала, т.е. вследствие превышения скорости тепловыделения над скоростью теплоотвода. Самовозгорание происходит в пористом малопроводном веществе с температурой воспламенения менее 500 С.

Основные показатели пожарной опасности - температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.

Температура самовоспламенения - минимальная температура вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением.

Смеси горючих газов, паров и пыли с окислителем способны гореть только при определенном соотношении в них горючего вещества. Для возникновения пожара в производственных условиях необходим источник энергии - импульс. Он может быть тепловым, химическим и микробиологическим.

Тепловой импульс. Для возникновения горючей смеси газов и паров с воздухом достаточно нагреть до температуры воспламенения 1 мм3 этой смеси. Открытое пламя (искра) во всех случаях вызывает зажигание горючей смеси, при этом температура достигает 700-15000 С.

В практике чаще всего встречаются электрические искры, имеющие температуру более 30000С. Они могут возникнуть при коротком замыкании (частицы металла провода загораются в воздухе); опасна перегрузка сетей и устройств. Она ведет к сильному разогреву токоведущих проводников и загоранию изоляции; плохой электрический контакт в местах соединения проводов приводит к возникновению больших переходных сопротивлений и повышенному выделению теплоты; соприкосновение электроламп, температура которых более 1000С, с легковоспламеняющимися материалами.

Химический импульс. Он обусловлен тем, что некоторые химические вещества при взаимодействии с кислородом воздуха или воды, или другими веществами, способны к экзотермическим реакциям. Например, при взаимодействии хлористого алюминия с водой температура поднимается до 1000С в зоне реакции, что может создать пожаровзрывоопасную ситуацию, если рядом находятся горючие жидкости, или газы, или твердые вещества. Азотная кислота может вызвать самовозгорание древесной стружки, соломы, ветоши и т.д. Метан, скипидар под действием хлора возгорается на свету. Взрывается и горит древесная, угольная, торфяная, мучная, сахарная пыль. Микробиологический импульс связан с жизнедеятельностью микроорганизмов. Основным условием для самовозгорания необходима пористая среда большого объема с малой отдачей во внешнюю среду.

Основными причинами пожаров на производстве являются:

1. Причины электрического характера (короткие замыкания,

перегрев проводов);

2. Открытый огонь (сварочные работы, костры, курение, искры от автотранспорта и неомедненного инструмента);

3. Удар молнии;

4. Разряд зарядов статического электричества.

Для устранения причин пожара электрического характера необходимо: регулярно контролировать сопротивление изоляции электрической сети, принять меры от механических повреждений электрической проводки. Во всех электрических цепях устанавливается отключающая аппаратура (предохранители, магнитные пускатели, автоматы). Сечение проводов электрической сети должно соответствовать установленной мощности.

Все сварочные работы производятся на специально выделенных участках (сварочные посты). В случае необходимости производства сварочных работ в другом месте необходимо получить разрешение у главного инженера. Запрещается курить, разводить костры в недозволенных местах. Весь автотранспорт при работе во взрывоопасных зонах снабжается искрогасителями. В этих зонах также обязательно использование омедненного инструмента.

Комплекс защитных мер и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений молнией при грозе называется молниезащитой.

Молния - это особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого - атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком. Особенно молнии опасны для складов горюче-смазочных взрывчатых материалов и буровых вышек.

Различают три типа воздействия тока молнии: прямой удар, вторичное воздействие заряда молнии и занос высоких потенциалов (напряжения) в здания (шаровая молния).

При прямом разряде молнии в здание или сооружение может произойти его механическое или термическое разрушение.

Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкнутых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропроводках и др.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взрывоопасные вещества. К этим же последствиям может привести и занос высоких потенциалов (напряжения) по любым металлоконструкциям, находящимся внутри зданий и сооружений под действием молнии.

Для защиты от действия молнии устраивают молниеотводы. Это заземленные металлические конструкции, которые воспринимают удар молнии и отводят ее ток в землю. Различают стержневые (вертикальные) и тросовые (горизонтальные протяженные) молниеотводы. Их защитное действие основано на свойстве молний поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции.

Заземлитель молниезащиты - один или несколько заглубленных в землю электродов, предназначенных для отвода в землю токов молнии. Кроме заземлителя молниеотвод имеет токоприемник стержневой или тросовый и токоотвод.

Каждый молниеотвод имеет определенную зону защиты - часть пространства, внутри которого обеспечивается защита здания с определенной степенью надежности. В зависимости от степени надежности зоны защиты могут быть двух типов - А и Б. Зона защиты зоны А обладает надежностью 99.5 % и выше, а типа Б - 95 % и выше.

Рассмотрим, какую зону защиты образует стержневой отдельно стоящий молниеотвод (рис. 2).

Как следует из рисунка, зона защиты для данного молниеотвода представляет собой конус высотой h0 с радиусом основания на земле r0. Обычно высота молниеотвода (h) не превышает 150 м. Остальные размеры зоны в зависимости от величины (h, м) представлены в табл. 12.

...