Электробезопастность. Программа обследования состояния техники безопасности при эксплуатации элект роустановок потребителей
 Скачать 2.01 Mb.
|
|
7.2. Опасность статического электричества Опасность статического электричества рассматривают в трех аспектах: А) искровые разряды статического электричества могут привести к взрыву и пожару; Б) Электростатическое поле и искровые разряды оказывают вредное воздействие на человека; В) Статическое электричество может негативно влиять на технологический процесс, выбывая брак продукции, снижая производительность оборудования, создавая помехи в работе радио- электронной аппаратуры. Искровые разряды составляют главную опасность статического электричества. Они возника- ют в тех случаях, когда напряженность электростатического поля достигает или превышает электрическую прочность диэлектрика (для воздуха 30 кВ/см). При определенном значении энергии искры могут воспламеняться парогазовоздушные или горючие пылевоздушные смеси, имеющие место в окружающем пространстве. Такое состояние объекта считается электростати- чески искроопасным. По ГОСТ 12.1.018-93 электростатическая искроопасность - это возмож- ность возникновения в объекте или на его поверхности разрядов статического электричества, способных зажечь объект, окружающую или проникающую в него среду. Для воспламенения многих газо- и паровоздушных горючих смесей требуется энергия искры 0,2-0,5 мДж; энергия воспламенения пылевоздушных смесей на один-два порядка больше. Прак- тически при напряжении 3 кВ от искрового разряда могут воспламеняться почти все газо- и па- ровоздушные смеси, а при 5 кВ - большая часть пылевоздушных смесей. Разряды статического электричества на производствах, где образуются или используются взрывоопасные горючие смеси, стали причиной многочисленных взрывов и пожаров со значи- тельным материальным ущербом и травматизмом. Во избежание взрыва и пожара необходимо добиваться электростатической искробезопасности объекта. По ГОСТ 12.1.018-93 это состояние объекта, при котором исключается возможность возникновения пожара или взрыва от разрядов статического электричества. Электростатическая искробезопасность объекта достигается при выполнении соотношения: W min (5) где W - максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или с его по- верхности, Дж; k - коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания; в случае невозможности определения вероятности его принимают равным 0,4; W min - минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж. Как видно из (5), безопасность обеспечивается: снижением искроопасности (уменьшением W) и/или снижением чувствительности объекта к зажигающему действию статических разрядов (увеличением W min ). В то же время многие технологические процессы и операции противоречат соотношению (5). Так легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ) с одной сторо- 69 ны, являются диэлектриками, что способствует интенсивной электризации (увеличению W), а с другой стороны, являются взрывопожароопасными веществами, утечки которых из аппаратов и трубопроводов образуют горючие смеси в опасных концентрациях (W min уменьшается). Другой пример: наполнение емкости нефтепродуктами свободно падающей струёй приводит к их раз- брызгиванию и перемешиванию, что увеличивает скорость испарения жидкости и образование опасных концентраций паров (уменьшается W min ) и одновременно увеличивается интенсивность электризации (увеличивается W). Заряды статического электричества могут накапливаться на людях. Это происходит при кон- тактировании с материалами и изделиями, обладающими высокими диэлектрическими свой- ствами (синтетические полы, ковровые дорожки; обувь с неэлектропроводящими подошвами; одежда и белье из шерсти, шелка, искусственного волокна). В этих условиях потенциал тела че- ловека, изолированного от земли, может достигать 15 кВ и более. При контакте наэлектризован- ного человека с заземленным предметом возникает искровой разряд, которой во взрывоопасной среде может вызывать взрыв и пожар. Для человека искровой разряд непосредственной опасности не представляет, так как разряд- ный ток составляет ничтожно малую величину. В зависимости от величины накопленного по- тенциала искровой разряд ощущается человеком как легкий укол (при 5...7кВ), острый укол (при 7...12кВ), лёгкая судорога (при 12...25 кВ), средняя судорога (при 25...35кВ), острая судорога (при 35...40кВ). Укол или судорога могут вызвать резкие рефлекторные движения и, как след- ствие, падение с высоты, попадание в опасную зону оборудования и пр. Постоянное ощущение уколов или судорог раздражает нервную систему человека, создаёт психологический диском- форт, снижает работоспособность. Кроме искровых разрядов, на человека вредное воздействие оказывает электростатическое поле, вызывая функциональные изменения со стороны нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Это выражается в ухудшении общего самочувствия, головных болях, болях в области сердца. Кроме того, пыль и вредные вещества, приобретая заряд в электрическом поле, легче проникают в организм. Степень негативного воздействия электростатического поля на че- ловека зависит от напряжённости поля и длительности пребывания в нём человека. В связи с этим указанные параметры нормируются в соответствии с ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электро- статические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», а также с СН 1757-77 «Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряжённости электроста- тического поля» 7.3. Нормирование параметров СЭ Допустимые уровни напряжённости электростатических полей (Е д , кВ/м) устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах (t, ч). Предельно допустимый уровень напряжённости электростатического поля устанавливается равным Е пд = 60 кВ/м в тече- ние времени t=1ч. При напряжённости поля менее 20 кВ/м время пребывания в нём не регламен- тируется. При времени воздействия поля свыше 1 ч до 9 ч величину Е д , кВ/м определяют по формуле: Е д = 60/√t, (6) В диапазоне напряжённостей поля от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания в нём пер- сонала, без средств защиты (t д , ч) определяется по формуле: T д = (60/Е) 2 , (7) где Е - фактическое значение напряжённости электростатического поля, кВ/м. Контроль напряжённости электростатических полей проводится при приёме в эксплуатацию новых установок постоянного тока высокого напряжения; при вводе нового технологического 70 процесса, сопровождающегося электризацией материалов; при организации нового рабочего ме- ста; в порядке текущего надзора за действующими электроустановками и технологическими процессами. Напряженность электростатического поля контролируется на уровне головы и груди работающих в их отсутствие, не менее 3 раз. Определяющим является наибольшее значение из- меренной напряжённости. Для измерения напряжённости электростатического поля используют- ся приборы отечественного производства ИНЭП - 20Д и ИЭЗ-П. Средства защиты от статического электричества должны применяться в соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 «ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требо- вания». Применение средств защиты работающих обязательно в тех случаях, когда фактические уровни напряжённости или времени воздействия полей превышают значения, соответствующие формулам (6) и (7). 7.4. Меры борьбы со СЭ Меры защиты от искровых разрядов статического электричества направлены на предотвра- щение возникновения и накопления статических зарядов и на устранение уже образовавшихся зарядов. Осуществление этих мер обязательно во взрыво- и пожароопасных зонах, классов B-I, B-Ia, B-Iб, В-П, В-Па, П-I, П-П (Правила устройства электроустановок - ПУЭ, издание 6, гл., 7.3, 7.4). Вне указанных зон защиту осуществляют в тех случаях, когда статическое электричество негативно влияет на технологический процесс или представляет опасность для работающих. В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 средства коллективной защиты от статического электри- чества по принципу действия делятся на следующие виды: Заземляющие устройства; Нейтрализаторы; Увлажняющие устройства; Антиэлектростатические вещества; Экранирующие устройства. Наиболее простой и часто применяемой мерой защиты является заземление оборудования, на котором могут возникать и накапливаться электростатические заряды. Заземлению подлежат все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования. Для заземления неметаллических объектов их поверхность покрывают электропроводными эмалями или металлической фольгой и присоединяют к заземлителю. Например, трубопровод из диэлектрического материала с проводящим покрытием присоединяется к заземляющим провод- никам с помощью металлических хомутов. Обычно заземляющие устройства для защиты от статического электричества объединяют с устройствами защитного заземления электроустановок, выполняемого в соответствии с требова- ниями ПУЭ. Если же заземляющее устройство предназначено только для отвода в землю элек- тростатических зарядов, то его сопротивление растеканию не должно превышать 100 Ом. Неме- таллическое оборудование считается электростатически заземленным, если сопротивление лю- бой его точки относительно контура заземления не превышает 10 7 Ом. Агрегаты, трубопроводы, вентиляционные воздуховоды и другое оборудование, образующее технологическую линию, должны представлять собой непрерывную электрическую цепь, которая в пределах цеха присо- единяется к заземлителю не менее чем в двух точках. Изложенные выше требования находят отражение в ведомственных правилах. Например, в соответствии с ВГШБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организа- ций газовой промышленности» для защиты от разрядов статического электричества вся метал- лическая аппаратура, резервуары, газопроводы, нефтепроводы и другие устройства, располо- 71 женные как внутри помещений, так и вне их и содержащие ЛВЖ и ГЖ (легковоспламеняющиеся и горючие жидкости) должны быть заземлены. Эстакады для трубопроводов следует в начале и в конце, а также через каждые 300 м соеди- нять с проходящими по ним трубопроводами и заземлять. При транспортировке и наливе сжи- женных углеводородных газов, ЛВЖ и ГЖ, на всем протяжении системы транспортировки должна обеспечиваться непрерывная токопроводящая цепь, замкнутая на заполняемую емкость и эстакаду. Для заземления следует использовать гибкий медный проводник сечением не менее 16 мм 2 . Заземление передвижных объектов, подвергающихся статической электризации, осуществ- ляется с помощью колес из токопроводящей резины, а также с помощью металлических цепей, контактирующих с землей. Заземление выполняется во всех случаях, вне зависимости от применения других мер защи- ты. Снижения уровня электростатических зарядов можно добиться путем ионизации электризу- ющегося материала или среды вблизи его поверхности. Для этой цели применяются нейтрализа- торы, которые по принципу ионизации делятся на индукционные, высоковольтные, лучевые, аэродинамические. Для уменьшения интенсивности образования электростатических зарядов применяют меры, направленные на снижение удельного поверхностного ρ s , или объемного ρ v электрического со- противления материалов. Повышение влажности воздуха до 65...70% значительно снижает ρ s , и практически полностью устраняет электризацию гидрофильных материалов (древесина, бумага, х/б ткань). Это достигается местным или общим увлажнением воздуха в помещении, если это допустимо по условиям производства. Однако, если электризующиеся материалы гидрофобны (сера, парафин, масла), то увлажнение воздуха не дает эффекта. Снижение ρ s гидрофобных мате- риалов может быть достигнуто химической обработкой их кислотами или поверхностно- активными веществами. Для снижения объемного электрического сопротивления диэлектриче- ских жидкостей (нефтепродукты, растворы полимеров) в них вводят антиэлектростатические присадки АСП-1, Аккор-1, Сигбол (10-15 г на 100л), что приводит к снижению ρ v в 1000 раз и более. Для снижения объемного электрического сопротивления твердого диэлектрика в его мас- су вводят антиэлектростатики: ацетиленовый технический углерод, алюминиевую пудру, графит, цинковую пыль. Например, полимер, содержащий 20% ацетиленового углерода, имеет ρ v , на 10 порядков ниже, чем полимер с другим наполнителем. В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 антиэлектростатические вещества должны обеспечивать снижение ρ v материала до 10 7 Ом х м, ρ s до 10 9 Ом х м. Содержание паров антистатиков в рабо- чей зоне не должно превышать ПДК по ГОСТ 12.1.005-88. К коллективным средствам защиты от статического электричества можно отнести экраниру- ющие устройства, которые обеспечивают снижение напряженности электростатического поля и количества аэроионов в рабочей зоне за счет их концентрации в ограниченном объеме вне этой зоны. Экранирующие устройства должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ. В некоторых случаях уменьшение интенсивности электризации может быть достигнуто под- бором материалов контактирующих пар, в результате взаимодействия которых возникают заря- ды противоположных знаков, либо эффект электризации совсем не проявляется. Например, при трении материала, состоящего из 40% нейлона и 60% дакрона, о хромированную поверхность электризация не происходит. Снижения интенсивности электризации можно добиться изменением параметров технологи- ческого процесса, например, уменьшая скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам, применяя нижний (а не верхний) налив-слив легковоспламеняющихся жидкостей в емкости, ре- 72 зервуары. Согласно ВППБ 01-04-98 не допускается наливать сжиженные углеводородные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в резервуары, цистерны и тару свободно падаю- щей струёй. Налив следует производить только под уровень жидкости. Трубопровод, подающий продукт, должен быть ниже уровня «мертвого» остатка жидкости в резервуаре. При истечении жидкостей, имеющих ρ v > 10 9 Ом х м, в резервуары применяют релаксацион- ные емкости, представляющие собой участок трубопровода увеличенного диаметра, находящий- ся у входа в приемную емкость и имеющий хороший контакт с землей, что обеспечивает стека- ние заряда в землю. Для предотвращения искровых разрядов с человека необходимо уменьшить электрическое сопротивление его одежды, обуви, пола. Для изготовления специальной антиэлектростатической одежды должны применяться материалы с ρ s <10 7 Ом х м. Электрическое сопротивление между токопроводящим элементом специальной антиэлектростатической одежды и землей должно быть от 10 6 до 10 8 Ом. Специальная антиэлектростатическая обувь должна иметь электрическое сопротивление между подпятником и ходовой стороной от 10 6 до 10 8 Ом. 8. ПЕРВАЯ ДОВРАЧЕБНАЯ ПОМОЩЬ ПОСТРАДАВШЕМУ ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКО- ГО ТОКА Этот вопрос подробно изложен в Межотраслевой инструкции по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве. Здесь приводятся основные принципиальные положе- ния. Необходимо как можно быстрее освободить пострадавшего от действия электрического тока, предварительно позаботившись о собственной безопасности. Прежде всего, нужно немедленно отключить электроустановку ближайшим выключателем. При этом надо обезопасить возможное падение пострадавшего и исключить другие травмы. Если быстро отключить установку не уда- ётся, надо немедленно отделить пострадавшего от токоведущей части. При номинальном напряжении электроустановки до 1000 В, при отсутствии электрозащит- ных средств (диэлектрические перчатки, изолирующие клещи, штанга и т. п.), можно пользо- ваться подручными средствами (сухие канат, доска, палка и др.), оттаскивать пострадавшего за одежду, если она сухая и отстаёт от тела, перерубить провода топором с сухой рукояткой и т.д. В установках выше 1000 В можно пользоваться лишь табельными электрозащитными сред- ствами - основными (штанга, изолирующие клещи, указатель напряжения и т.п.) и дополнитель- ными (диэлектрические перчатки, боты, коврики и др.). Использовать только дополнительные средства, без основных, и тем более подручные материалы в установках выше 1000 В категори- чески запрещается. После освобождения пострадавшего от электрического тока нужно оценить его состояние и действовать по универсальной схеме оказания первой помощи на месте происшествия (Схема 1). Эта схема является универсальной для всех случаев оказания первой помощи на месте про- исшествия. Какое бы несчастье ни произошло - автодорожное происшествие, падение с высоты, пораже- ние электрическим током или утопление - в любом случае оказание помощи следует начать с восстановления сердечной деятельности и дыхания, затем приступать к временной остановке кровотечения. После этого можно приступить к наложению фиксирующих повязок и транспортных шин. Именно такая схема (см рисунок) действий поможет сохранить жизнь пострадавшего до при- бытия медицинского персонала. 73 Если нет дыхания и нет пульса на сонной артерии (внезапная смерть): • убедиться в отсутствии пульса; нельзя терять время на определение признаков дыхания; • освободить грудную клетку от одежды и расстегнуть поясной ремень; • прикрыть двумя пальцами мечевидный отросток; • нанести удар кулаком по грудине; нельзя наносить удар при наличии пульса на сонной арте- рии; • проверить пульс; если пульса нет, начать непрямой массаж сердца. Частота нажатия 50-80 раз в минуту, глубина продавливания грудной клетки не менее 3-4 см; • сделать «вдох» искусственного дыхания. Зажать нос, захватить подбородок, запрокинуть го- лову пострадавшего и сделать выдох ему в рот; • выполнять комплекс реанимации. Правила выполнения реанимации: • Если оказывает помощь один спасатель, то 2 «вдоха» искусственного дыхания делают после 15 надавливаний на грудину. • Если оказывает помощь группа спасателей, то 2 «вдоха» искусственного дыхания делают по- сле 5 надавливаний на грудину. • Для быстрого возврата крови к сердцу - приподнять ноги пострадавшего. • Для сохранения жизни головного мозга - приложить холод к голове. • Для удаления воздуха из желудка - повернуть пострадавшего на живот и надавить кулаками ниже пупка. Взаимодействие партнеров: Первый спасатель - проводит непрямой массаж сердца, отдает команду «Вдох!» и контроли- рует эффективность вдоха по подъему грудной клетки. Второй спасатель — проводит искусственное дыхание, контролирует реакцию зрачков, пульс на сонной артерии и информирует партнеров о состоянии пострадавшего: «Есть реакция зрачков! Нет пульса! Есть пульс!» и т.д. |