6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
6.1. Характеристика об'єкта, що проектується, та місця його розташування
Цех з виробництва декстрину харчового проектується на базі підприємства у м. Дніпро, яке відноситься до V класу шкідливості з санітарно-захисною зоною 50 м.
На території заводу передбачені санітарні та протипожежні розриви між об’єктами не менше, ніж 9 м, що відповідає вимогам Державних санітарних норм.
Рельєф місцини в районі розміщення об’єкта спокійний з ухилом в північному напрямку.
Переважний напрямок вітрів: північно-західний в теплу пору року, південно-західний в зимовий період.
Під’їзд до виробничого приміщення здійснюється через територію підприємства, біля будівлі наявне облаштоване місце для паркування.
На території заводу передбачені заїзди завширшки 6 м та майданчики для розвороту транспорту 12х12 м, ширина тротуарів-1.5 м.
Вода поступає з міського водогону.
6.2. Характеристика негативних факторів проектованого об'єкта
У цеху виробництва декстрину можливі фізичні та хімічні небезпечні та шкідливі виробничі фактори.
До фізичних небезпечних і шкідливих виробничих факторів відносяться:
– рухомі машини і механізми; рухомі частини виробничого устаткування; вироби, що пересуваються, матеріали; конструкції, що руйнуються;
– підвищена запиленість і загазованість повітря робочої зони;
– підвищена температура поверхонь устаткування, матеріалів;
– підвищений рівень шуму на робочому місці;
– підвищений рівень вібрації;
– підвищене значення напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може відбутися через тіло людини;
До хімічних небезпечних факторів відноситься:
Хлоридна кислота (HCl) – ГДК=5 мг/м3. Клас небезпеки – III.
Висококонцентрована соляна кислота є їдкою речовиною. При потраплянні на шкіру викликає сильні хімічні опіки. Особливо небезпечним вважається потрапляння в очі (в значній кількості).
При відкриванні сосудів з концентрованою соляною кислотою пари хлороводню, притягаючи вологу повітря, утворюють туман, який подразнює очі і дихальні шляхи людини.Реагуючи з сильними окислювачами (хлорним вапном, діоксидом марганцю) утворює токсичний газоподібний хлор.
До психофізіологічних небезпечних і шкідливих виробничих чинників відносяться:
а) фізичні перевантаження;
б) нервово-психічні перевантаження [1].
6.3. Оцінка стану проектованого об’єкту в надзвичайних ситуаціях
Основні показники пожежонебезпеки горючих речовин представлені у таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 – Основні показники пожежонебезпечності горючих речовин
| Речовина | Температура, С | Нижня концентраційна межа вибуху, г/  . | |
| спалаху | самозаймання | ||
| Горючі рідини | |||
| Хлоридна кислота | >820 | >820 | - |
| Тверді горючі речовини | |||
| Крохмаль(пил) | 410 | 410 | 40,3 |
Причини пожеж на проектованому виробництві:
перевантаження електромережі та електрообладнання,
розряди статичної та атмосферної електрики тощо [2, 3].
Розрахуємо надлишковий тиск вибуху у виробничому приміщенні об’ємом 2800
, в якому концентрація крохмального пилу перевищила нижню концентраційну межу і стала рівною 45 г/ об.Для визначення критеріїв вибухопожежної небезпеки слід розрахувати надлишковий тиск вибуху пилоповітряної суміші горючої речовини (6.1):
, (6.1)де М - розрахункова маса зваженого в об'ємі приміщення горючого пилу,
що утворилася в результаті аварійної ситуації, кг;
- теплота згоряння пилу, Дж/кг(16800000 Дж/кг для крохмалю);
- початковий атмосферний тиск, кПа (допускається приймати рівним101 кПа);
Z - частка участі зваженої горючого пилу при згорянні пилоповітряної
суміші(приймаємо 0,5);
- вільний об'єм приміщення, м3;
- щільність повітря до згоряння пилоповітряної суміші при початковійтемпературі
, кг/м3 (1,2 кг/м3);
- теплоємність повітря, Дж/(кг·К) (допускається приймати рівною 1010 Дж/(кг·К)); - початкова температура повітря, К(293,15);
- коефіцієнт, що враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння.Допускається приймати
рівним трьом.Vв – вільний об’єм приміщення, його можна прийняти як 80% від геометричного об’єму приміщення (6.2):
Vв = 0,8 · a · b · h, (6.2)
де a – довжина приміщення, м;
b – ширина приміщення, м;
h – висота приміщення, м.
Vв = 0,8 · 18 · 12 · 10 = 1728 м3.
М - розрахункова маса зваженого в об'ємі приміщення горючого пилу,
що утворилася в результаті аварійної ситуації (6.3):
, (6.3)де
– концентрація пилу у приміщенні (г/ ).
.
кПа.Отримана величина розрахункового надлишкового тиску вибуху перевищує 5 кПа, отже приміщення належить до вибухопожежонебезпечної категорії Б, бо температура спалаху крохмалю перевищує 28 °С.
Відповідно до наведених розрахунків, наслідки вибуху для обслуговуючого персоналу можливі у вигляді легкого ураження (забиття, вивихи, тимчасова втрата слуху, легка контузія).
Ступінь руйнування будівлі залежить від виду будівлі: для крупно панельних залізобетонних – середній не залежно від поверховості [4].
Ділянка приготування декстрину відноситься до категорії Б за пожежовибухонебезпекою клас зони П-І.
6.4 Заходи зі створення безпечних і здорових умов праці, передбачених проектом
Для створення безпечних умов праці безпеки проектом передбачено:
– механізація та автоматизація виробництва, заміна ручної праці механізованою (використання уніфікованого устаткування типу сіматік, дистанційне керування виконавчими механізмами, установка приладів захисту і блокування);
– огородження небезпечних зон, рухомих частин машин і механізмів, цільними або сітчастими огорожами;
– захист від шкідливого впливу шуму, вібрації шляхом встановлення звукової ізоляції на технічному обладнанні, установки обладнання на амортизатори.
Для забезпечення електробезпеки передбачаються такі заходи:
– недоступність до струмоведучих частин;
– огорожа, блокування;
– захисне занулення та заземлення устаткування та ін.
6.4.1 Електробезпека
Передбачається використання енергії перемінного струму частотою 50 Гц. Напруга 380/220 В. Для запобігання поразки людини електричним струмом крім іншого застосовується захисне контурне заземлення. У якості заземлювачів використовуємо сталеві електроди (труби), з'єднані сталевою штибою.
Схема розміщення заземлювачів та з’єднувальної штиби у ґрунті наведена на рисунку 6.1.
l – довжина трубчастого електрода;
L – довжина штаби, яка з'єднує всі вертикальні трубчасті електроди;
d – діаметр трубчастого електрода;
t – глибина розташування середини електрода від поверхні землі;
t0 – відстань від верхньої точки трубчастого заземлювача до поверхні землі;
b – ширина з'єднувальної штаби.
Рисунок 6.1. Схема розміщення заземлювачів та з’єднувальної
штаби у ґрунті
Визнається опір розтіканню струму одного вертикального трубчастого електроду, Ом:
(6.4)де ρ – питомий опір ґрунту у місці розташування заземлювачів, 420 Омм;
l – довжина трубчастого електрода, 2,8 м;
d – діаметр трубчастого електрода, 0,03 м;
t – глибина розташування середини трубчастого електрода від поверхні землі, м ;
, (6.5)де t0 – відстань від верхньої точки трубчастого заземлювача до поверхні землі, приймемо 0,5 м.
=1,9 м
=132,78 ОмПідраховується попередня кількість заземлювачів:
, (6.6)де Rдоп – допустимий опір заземлюючого пристрою: 4 Ом для установок з напругою живлення до 1000 В.
34Встановлється потрібна кількість вертикальних електродів:
(6.7)де е – коефіцієнт використання трубчастого електроду, який враховує обопільне екранування. Для вибору цього коефіцієнта приймають значення відношення відстані між електродами до їх довжини (параметр а) і вибирають е в залежності від попередньої кількості заземлювачів n та параметра а. При а=2 е=0,58, тоді:
60Знаючи кількість заземлювачів, знаходять довжину з'єднувальної штаби L, м:
, (6.8)де а – значення відношення відстані між електродами до їх довжини.
2·60·2,8 = 336 мОпір розтіканню струму з'єднувальної штаби без урахування екранування, Ом:
, (6.9)де b – ширина з'єднувальної штаби, м.
= 3,29 ОмОстаннім визначають загальний опір заземлюючого пристрою Rз, який складається із опору трубчастих електродів та опору з'єднувальної штаби, Ом:
(6.10)де ш – коефіцієнт використання з'єднувальної штаби ш=0,27.
=2,9 ОмОтримане значення Rз порівнюють із Rдоп. 2,9 Ом 4 Ом, що відповідає вимогам НПАОП [15].
6.4.2 Освітлення
У проектованому цеху передбачається природне, штучне та аварійне освітлення.
Природнє освітлення – бокове, через віка у стіні цеху.
Штучне освітлення розраховується за методом коефіцієнту використання світлового потоку.
Джерелом штучного освітлення вибираємо люмінесцентні лампи ЛБ-40.
Світильники загального освітлення за характером розповсюдження світлового потоку відносяться до світильників прямого світла, за конструктивним виконанням - це світильники ЛСП 02В–140. Світильники цього типу призначені для загального освітлення з нормальними умовами середовища.
Розрахунок загального штучного освітлення здійснюється по коефіцієнту використання світлового потоку [6].
Необхідна кількість світильників визначається за формулою:
; (6.11)де F – світловий потік однієї лампи, 3100 лм;
Еmin – мінімальна нормативна освітленість для VI розряду роботи, 150лк;
S – площа приміщення, 216 м2.;
к – коефіцієнт запасу, 1,5;
Z – поправочний коефіцієнт, 1,2;
U – коефіцієнт використання освітлювальної установки, який залежить від показника приміщення і коефіцієнтів відображення стін і стелі;
n – кількість ламп у світильнику, n=2 шт.
Показник приміщення: п .
(6.12)де a,b - відповідно довжина і ширина приміщення: a=18 м, b=12 м,
h-висота розміщення світильника над робочою поверхнею, h =10 м.
Оскільки коефіцієнти відбитка стелі та стін дорівнюють відповідно
п =50%, ст =30%, то коефіцієнт використання U = 32%.
Згідно розрахунку приймаємо 24 світильники. Передбачено також аварійне освітлення, яке здійснюється від незалежного джерела.
6.4.3 Вентиляція
В приміщеннях ділянки передбачається загально обмінна приточно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням.
Розрахунок місцевої витяжної вентиляції проводимо по формулі (6.13):
(6.13)де F – площа нижнього розтину зонта, м2. Приймаємо F=1,7х1,5=2,55 м2;
– швидкість руху всмоктуваного повітря в розтині F, м/с, Приймаємо для малотоксичних речовин
=0,7 м/с;де W - кількість повітря, видаленого за допомогою зонта , м3/год.;
W = 2,55х0,7х3600 = 6424 м3/год
Кратність повітрообміну (6.14):
(6.14)де
- обєм приміщення, м3 , =2160 м3 К=6424/2160 = 2,97 1/год.,
Приймаємо К=3 1/год.
Тип і характеристику вентилятора обирається в залежності від необхідної продуктивності (табл. 6.3).
Таблиця 6.3 – Характеристика вентилятора
| Продуктивність, м3/год | Номер вентилятора | Напір, мм вод.ст. | Частота обертів об/хв. | електродвигун | |
| тип | потужність | ||||
| 7500 | 6,8 | 50 | 1000 | 4А100L6 | 2,2 |
Для подачі повітря обсягом 6426 м3/год. передбачається один вентилятор.
Санітарно-побутові приміщення (санвузли, душові, кімната прийому їжі, гардероби верхнього та робочого одягу) розташовані в адміністративно-побутовій частині будівлі, що має теплий перехід у виробничий блок [7].
Для персоналу передбачений спецодяг та спецвзуття та засоби індивідуального захисту (респіратори, захисні окуляри, полімерні рукавички). Весь персонал, що працює на виробництві, повинен проходити первинний (при вступі на роботу) та періодичні медогляди.
Побутові приміщення для зберігання одягу, душеві, санвузол, буфет та ін., розташовані в сусідньому будинку в 10 м від цеху.
6.5 Протипожежні заходи
Згідно проекту ступінь вогнестійкості будови – ІІ . Будова цегляна, дах збірний, залізобетонний із 12-метрових балок і панельного насипу ПКЖ. Фундамент бетонний, обробка стін і стелі – побілка вапном.
Ширина проходів в будівлі операторної – 1 м, ширина коридорів – 1,4 м, ширина дверей – 0,8 м. Передбачено два евакуаційних виходи, відстань до виходу – 10 м, що відповідає вимогам.
Виробництво оснащене системою автоматичного пожежогасіння і пожежної сигналізації.
У спеціально відведеному місці передбачено приміщення для паління. Передбачено устрій підлоги, яка не іскриться.
Забороняється експлуатація насосного, компресорного й іншого устаткування без огороджень обертових частин, з несправними огородженнями.
Для створення пожежного захисту на території установки забороняється застосування відкритого вогню, за винятком «вогневих робіт», виконуваних у порядку, передбаченому інструкцією з охорони праці і техніки безпеки, на які виписується спеціальний дозвіл.
Для сповіщення про пожежу на установці передбачена електрична пожежна сигналізація, яка є швидким і надійним засобом сповіщення. Система електричної пожежної сигналізації складається з встановлених на установці сповіщувачів, електропровідної мережі, яка з’єднує їх з приймальною станцією. Пожежну частину можна викликати по телефону.
Для гасіння пожеж і загорянь на установці знаходяться наступні засоби пожежогасіння:
парогасіння – водяна пара з тиском 1,3 МПа подається до загального колектору парогасіння по всій території установки з відгалуженнями до парових шлангів;
система протипожежного водопроводу з розгалуженням до комбінованих лафетних стволів;
система парогасіння у виді пожежних стояків на блоці реакторів, котлів-утилізаторів. Паровий стояк має штуцери для приєднання гумових пожежних шлангів;
вуглекислотні вогнегасники – ОУ призначені для гасіння загоряння різних речовин та матеріалів, у тому числі і пожежі в електроустановках, що знаходяться під напругою;
азбестова полотнина, та пісок служить для гасіння невеликих загорянь.
Пісок застосовується для гасіння загорянь вогненебезпечної рідини, що розлилася. Азбестова полотнина застосовується для гасіння рідин у баках, а також загорянь на фланцевих з`єднаннях.
Потрібна кількість первинних засобів пожежогасіння може бути визначена із співвідношення:
, (6.15)де Sзаг – сумарна площа приміщень усіх поверхів будівлі,
Sн – нормативна площа для приміщень з наявністю горючих рідин, що не розчиняються у воді 100 м2 .
n = 216/100 = 2,16
Приймаємо 3 вогнегасники ВВ-5, а також ящики з піском та лопатою, кошма або азбестове полотно у кількості 3 комплектів.
Протипожежне водопостачання підприємства здійснюється системою протипожежного водопроводу. Необхідний запас води повинен складати, м3:
, (6.16)де τ – середній час гасіння пожежі, 3 години;
q – загальна витрата води, л∙с–1;
, (6.17)де qзовн– витрата води на зовнішнє пожежогасіння, 15 л∙с–1;
qвн – витрата води на внутрішнє пожежогасіння, 10 л∙с–1;
qавт – витрата води на автоматичні установки пожежогасіння (спринклерні або дренчерні), 30 л∙с–1.
л∙с–1
Запас води для гасіння пожежі складає 594 м3 .
ЛІТЕРАТУРА
Occupational safety standards system. Dangerous and harmful working factors. Classification 12.0.003–15 (Межгосударственный стандарт ССБТ 12.0.003–2015. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация). [Чииний до 2020-01-01]. – Київ : Мінбуд України, 2015. – 41 с.
Гасило Ю. А. та ін. Охорона праці в галузі та цивільний захист: навч. посіб. - Кам’янське : ДДТУ, 2017. – 369 с.
Голінько В. І. Основи охорони праці: підручник. – Дніпро: НГУ, 2014. – 271 с.
ДБН В.1.1-7:2016. Пожежна безпека об`єктів будівництва. Загальні вимоги [Чинний від 2016-10-31]. – Київ : УкрНДІЦЗ, 2016. – 39 с.
ДБН В.2.5–28:2018. Природне і штучне освітлення. [Чинний від 2019-03-01]. – Київ: НДІБК, 2019. – 76 с.
ДБН В.2.5-67:2013. Опалення, вентиляція та кондиціонування. [Чинний від 2014-01-01]. - Київ : Мінрегіон України, 2013. – 147 с.
ДБН В.2.5-74:2013 Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. Основні положення проектування [Чинний від 2014-01-01]. - Київ : МРР будівництва та ЖК господарства України, 2013. – 180 с.
ДБН В.2.5-75:2013 Каналізація. Зовнішні мережі та споруди. Основні положення проектування. [Чинний від 2014-01-01]. Київ : Державний інститут "УкрНДІводоканалпроект". – 223 с.
ДБН В.2.5-56-2014. Системи протипожежного захисту [Чинний від 2011-10-01]. – Київ : Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2010. – 285 с.
Державні санітарні норми та правила. Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу [Чинний від 2014-08-04]. - Київ: МОЗ, 2014. – 37 с.
ДСН 3.3.6.042-99 Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень [Чинний від 1999-12-01]. - Київ : МОЗ. Головний державний санітарний лікар України. 1999. – 12 с.
ДСТУ 8604:2015 Дизайн і ергономіка. Робоче місце для виконання робіт у положенні сидячи. Загальні ергономічні вимоги. [На заміну ГОСТ 12.2.032-78, чинний від 2017-07-01]. - Київ : Український науково-дослідний інститут дизайну та ергономіки НАУ, 2017. - 30 с.
ДСТУ Б В.1.1-36:2016. Визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. [Чинний від 2017-02-01]. - Київ : Український науково-дослідний інститут цивільного захисту УкрНДІЦЗ, 2017. - 31 с.
НАПБ А.01.001 – 2014. Правила пожежної безпеки в Україні. [Чинний від 2014-12-30, зміни № 657 від 31.07.2017]. Наказ Міністерства внутрішніх справ України № 1417. - 85 с.
НПАОП 40.1-1.32-01. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок [На заміну ДНАОП 0.00-1.32-01, чинний від 2001-06-21]. - Київ : Міністерство праці та соціальної політики України, 2001. - 71 с.