книги / Основы технологической безопасности производств энергонасыщенных материалов и изделий

ванием высоты подвеса и яркости светильников. Наименьшая высота подвеса для ламп мощностью более 200 Вт – 3 м от уровня пола.

Аварийное освещение предусматривается на случаи внезапного отключения рабочего освещения. Оно необходимо для продолжения работы или вывода людей из помещения и составляет не менее 0,3 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых площадках.

Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) предусматривается для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения в опасных для прохода местах.

Дежурное освещение – освещение в нерабочее время. Для дежурного освещения может использоваться часть светильников того или иного вида освещения.

Охранное освещение предусматривается для ограничения опасных участков (траншей, котлованов, трубопроводов). Оно должно обеспечивать освещенность на уровне земли 0,5–1 лк.

В качестве источников света применяют вакуумные и газонаполненные лампы накаливания, галогенные и газоразрядные лампы. Технические характеристики различных типов ламп приведены в табл. 4–6. При анализе табл. 4 следует иметь в виду, что энергосберегающие лампы работают по тому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы, с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую.

Для общего освещения помещений следует использовать энергоэкономичные разрядные источники света и светодиоды со световой отдачей не менее 55 лм/Вт, в соответствии с областью их применения.

Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается законом № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. С 01 января 2011 г. не допускается применение для освещения ламп накаливания мощностью 100 Вт и более (табл. 5).

61

* ЛБ – белого света, ЛХБ – холодно-белого света, ЛДЦ – с улучшенной цветопередачей.

Применение открытых ламп опасно, поэтому их используют с дополнительной арматурой (рассеиватели, затемнители, абажуры и пр.), которая защищает глаза работающих от излишней яркости источника света, образуя защитный угол. Электрические лампы вместе с арматурой обычно называют светильниками. Светильники могут быть открытого, защищенного, влагозащищенного, пылезащищенного, взрывозащищенного исполнения.

63

Основным методом расчета является расчет по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет ведется по формуле

где n – количество светильников, шт.; E – нормированная освещенность (берется из табл. 4 СНиП 23-05–2010 по типу зрительных работ); S – площадь помещения, м2; Z – поправочный коэффициент светильника, Z = 1,1…1,3; K – коэффициент запаса, учитывающий снижение при эксплуатации, K = 1,1…1,3; P – световой поток лампы, лм (см. табл. 4, 5); U – коэффициент использования, зависящий от типа светильников, U = 0,55…0,60; m – число ламп в светильнике.

П р и м е р. Расчет освещения в кабине площадью 200 м2, где происходит общее наблюдение за ходом технологического процесса. Согласно табл. 3 здесь мы имеем дело с VIII разрядом зрительной работы, т.е. должны обеспечить освещенность E = 200 лк. Выбираем светильники АОДД рассеянного типа с люминесцентными лампами ЛБ–40 по 2 лампы в каждом. Световой поток ЛБ–40 находим в табл. 6: Р = 3000 лм.

Необходимую освещенность способны обеспечить 6 светильников.

Если фактическая освещенность отличается на 10–20 %, изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.

64

Контрольные вопросы

1.Для чего нужен «Квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и других служащих»?

2.Что такое профессиограмма, кем и как она создается

игде применяется?

3.Перечислите виды инструктажей и особенности каждого из них.

4.Задайте размеры лабораторного помещения, выберите вид лабораторной работы с вредным веществом и рассчитайте для данного случая вентиляцию.

5.Рассчитайте освещение лабораторного помещения, выбранного в п. 4.

65

3. ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫЕ КОНДЕНСИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ СВОЙСТВА

Наряду с физическими и химическими характеристиками, присущими всем видам веществ и различного рода композиций из них, ЭКМ обладают рядом уникальных свойств, обусловленных наличием в них запаса химической энергии, способной к преобразованию в тепловую энергию или механическую работу в результате взрывного превращения. В настоящей главе рассматриваются виды ЭКМ, их энергетические и взрывчатые характеристики, а также чувствительность к различным внешним воздействиям.

3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКМ

По своему служебному назначению все ЭКМ, в зависимости от требуемого для выполнения целевой функции процесса, делятся на четыре группы:

1.Инициирующие взрывчатые вещества (ИВВ).

2.Бризантные взрывчатые вещества (БВВ).

3.Метательные ЭКМ. Ракетные топлива и пороха.

4.Пиротехнические смеси.

Инициирующие ВВ применяются для инициирования (возбуждения) взрыва разрывных зарядов из БВВ или процесса горения метательных и твердотопливных зарядов.

ИВВ характеризуются высокой чувствительностью к простым видам начального импульса (удар, трение, накол, нагрев) и способностью взрываться в очень малых количествах (сотые, а иногда тысячные доли грамма).

ИВВ часто называют первичными ВВ, так как они взрываются от простых начальных импульсов и используются для

66

возбуждения максимально возможной скорости взрывчатого превращения (скорости детонации) вторичных зарядов ВВ.

Важнейшими представителями инициирующих веществ являются: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца

итетразен.

Кгруппе инициирующих ВВ относят также воспламенительные составы, основой которых, как правило, служат однородные ИВВ, скорость горения которых замедляют и регулируют специальными добавками. Назначение воспламенительных составов – получение при их горении луча пламени, служащего для воспламенения (зажигания) пороховых зарядов, замедлителей в дистанционных трубках и взрывателях и других объектов.

Бризантные ВВ – это такие взрывчатые вещества, которые характеризуются относительно невысокой чувствительностью к простым видам начального импульса и значительным разрушительным (дробящим) действием на прилегающую среду. Так как в условиях практического применения возбуждение детонации разрывных зарядов осуществляется с помощью инициирующих (первичных) ВВ, то бризантные ВВ часто называют вторичными.

БВВ широко применяют в народном хозяйстве при взрывных работах, взрывной сварке, взрывном упрочнении металла, взрывном штамповании, в горной промышленности для открытых и подземных работ. В военной технике БВВ применяют для снаряжения боеприпасов: для разрывных зарядов мин, снарядов, авиационных бомб, боевых частей ракет, боевых зарядных отделений торпед, ручных и ружейных гранат и др., а также для устройства инженерных взрывных заграждений (минные поля, фугасы). Они являются важной частью атомных и термоядерных боеприпасов: взрыв зарядов вторичного ВВ обеспечивает достижение надкритической массы ядерного заряда.

Широкое применение БВВ находят и в научных исследованиях как простое и удобное средство получения высоких температур, больших скоростей и сверхвысоких давлений.

67

Характерным видом взрывного превращения ВВ этой группы является детонация; они способны и гореть, но при некоторых условиях горение может стать неустойчивым и перейти во взрыв или в детонацию.

Важнейшими представителями бризантных веществ являются тринитротолуол, гексоген, октоген и др.

Метательные ЭКМ (пороха и твердые ракетные топлива) – многокомпонентные системы на основе высокомолекулярных соединений, способные к закономерному горению и применяемые в качестве источника энергии для сообщения движения снаряду. Для веществ этой группы характерным видом превращения является послойное горение по так называемому «геометрическому» закону без перехода в детонацию.

Возможность использования ЭКМ для метания снарядов как в ствольной артиллерии и стрелковом оружии, так и в ракетной технике определяется их способностью образовывать при горении значительное количество высокотемпературных газообразных продуктов. Закономерное горение ЭКМ обеспечивается их химическим составом, плотностью, механической прочностью, а также формой элементов.

В настоящее время различают в основном три класса метательных ЭКМ: дымные пороха, нитроцеллюлозные пороха и смесевые ракетные твердые топлива.

Пиротехнические составы – вещества или смеси, дающие при горении световые, тепловые, дымовые и звуковые эффекты.

Пиротехнические составы в зависимости от назначения разделяют на осветительные, сигнальные, трассирующие, зажигательные, маскирующие дымовые, имитационные. Представляют собой механические смеси; они состоят в основном из окислителей и горючих веществ и содержат добавки, сообщающие продуктам горения дополнительные специальные свойства: окрашивающие пламя, образующие цветной дым и др.

Спецификой применения всех видов ЭКМ является использование происходящих в них процессов взрывного химического превращения в виде горения или детонации.

68

3.2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА

В наиболее широком смысле слова взрывом называют физическое или химическое превращение вещества, сопровождающееся очень быстрым проявлением механической работы, вызываемым внезапным расширением сильно сжатых газов или паров. Различают физические, ядерные, химические, электрические и кинетические взрывы в зависимости от причин, их вызывающих. Для нас практический интерес представляет химический взрыв, происходящий за счет превращения потенциальной химической энергии в энергию сжатых газов в результате быстрого протекания химической реакции. Химическому взрыву можно дать такое определение: взрывом называют быстрое экзотермическое химическое превращение, протекающее с образованием сильно сжатых газов и паров и сопровождающееся механической работой разрушения или перемещения окружающей среды.

Химическую реакцию, сопровождающуюся или способную сопровождаться взрывом, называют взрывным превращением.

3.2.1. Условия протекания взрывного превращения в ЭКМ

Взрыв ЭКМ может протекать в двух различных формах: гомогенного превращения, происходящего при постепенном, медленном нагреве ЭКМ во всем его объеме, и самораспространяющегося превращения. Чаще всего, когда говорят о взрыве ЭКМ, имеют в виду самораспространяющееся с большой скоростью химическое превращение, протекающее с выделением большого количества тепла и образованием газов. Вследствие быстроты, с которой реакция проходит по ЭКМ, образующиеся газы даже при отсутствии прочной оболочки имеют высокое давление и производят сильный удар по окружающей среде, разрушают ее, разбрасывают и вызывают в ней ударные волны.

69

Из определения взрыва следуют четыре основных условия, которым должна удовлетворять химическая реакция для того, чтобы она могла протекать в форме взрыва:

1)экзотермичность;

2)образование газов;

3)высокая скорость;

4)способность к самораспространению.

Все эти условия не являются абсолютными и независимыми друг oт дрvга и в своем сочетании определяют не только возможность самораспространения химической реакции в форме взрыва, но и механическое действие последнего. Итак, только одновременное сочетание вышеперечисленных факторов, представляющих собой взрывчато-энергетические характеристики, обеспечивает явление взрыва.

3.2.2. Основные формы химического превращения в ЭКМ

Характерной особенностью ЭКМ является способность вызванной в них локальной химической реакции к неограниченному самораспространению в определенных условиях. Это происходит в результате распространения по ЭКМ тепловой волны, передаваемой теплопроводностью или ударной волной (УВ) и вызывающей при своем прохождении химическую реакцию.

Если энергия передается путем относительно медленного процесса теплопроводности, то скорость реакции мала. Этот случай имеет место при горении. Повышение давления при отсутствии оболочки очень мало, и механическое действие продуктов реакции незначительно.

Горение – самораспространяющийся процесс химического превращения вещества, при котором, как уже отмечалось, распространение химической реакции в структурных слоях вещества обеспечивается теплопроводностью. Выделяющееся при химической реакции тепло предшествующего слоя нагревает сле-

70