Производственная санитария и гигиена труда

Безопасность и экологичность

Характеристика объекта

Проектируемый объект предназначен для водной дегазации и выделения каучука СКЭПТ.

По характеру сырья, получаемого продукта, применяемых вспомогательных материалов цех относится к категории пожаровзрывоопасных производств. Все применяемые в производстве углеводороды образуют при определенных концентрациях с воздухом взрывоопасные смеси. Процесс дегазации протекает при температуре 90-110^оС и давлении 0,6 МПа, применяется перегретый пар с температурой 250 ^оС и давлении 1,3 МПа. Процесс выделения и сушки каучука протекает при температуре до 230 ^оС, давлении до 50 МПа. Электрический ток напряжением до 380 В и силой до 2000А.

Наличие легковоспламеняющихся веществ, которые представляют большую опасность при прорыве через не плотности трубопроводов, насосов, аппаратов, наличие высоких температур, давления и трения создают угрозу взрыва, пожара.

Наличие движущихся, вращающихся частей оборудования, химически активных веществ, высоких температур создают угрозу нанесения травм, поражения электрическим током, термических и химических ожогов.

При подготовке оборудования к ремонту применяется технический азот. Попадание человека в зону накопления азота (емкости, колодцы и т.д.) вызывает удушье и смерть от недостатка кислорода.

Пары углеводородов раздражают слизистые оболочки глаза, носа, горла.
Наиболее потенциально опасными местами на установке являются:

- расположение оборудования на высоте от 3 метров до 15 метров;

- наличие трубопроводов с высокой температурой стенок, а также ошибочное управление процессом;

Применяемые вещества имеют следующие физико-химические свойства:

Этилен – бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость; плотность 684 кг/м³, в воде не растворим

Пропилен – бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость; плотность 619,97 кг/м³, в воде не растворим

Нефрас – бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость с ароматическим запахом; плотность 920 кг/м³.

Физико-химические свойства сырья и продуктов представлены в таблице 5.1. [13]

Таблица 5.1 Физико-химические свойства веществ

Наименование вещества	Агрегатное состояние при нормальных условиях	Плотность паров (газа) по воз- духу	Удельный вес для твердых и жидких веществ, кг\м3	Раство-римость в воде, % масс	Температуа кипения, ºС	Температуа плавления, ºС
Этилен	газ	0,974	(при 100оС)	25,6	-103.7	-169,15
Пропилн	газ	1,4504	(при 20 оС)	44,6	- 47.5	-185,25
ДЦПД	жидкость	-	960- 980 (при 20 оС)	-		-
Нефрас	жидкость	-		-	71,8	6,6

 

Пожаро- и взрывоопасные показатели веществ представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Пожаро- и взрывоопасные показатели веществ

Наименование вещества	Температура, ºС	Концентрацион- ные пределы распределения пламени, % об.
Вспышки	Воспламенения	Самовоспламенения	нижн.	верхн.
Этилен	-	- 48		3,11
Пропилен	-	-		-	-
ДЦПД	-24	-
Нефрас	-32	-		-	-
Агидол-2					-

 

Определение категории пожароопасности помещения установки дегазации будем производить по растворителю нефрас.

Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

где Р_max — максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, принимаем Р_max равным 900 кПа;

Р₀ — начальное давление, кПа принимаем равным 101 кПа;

т — масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

т = т_р + т_емк + т_св.окр.,

где m_р — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_емк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

т_св.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

т = 17 + 24 + 3=44 кг,

Любая масса рассчитывается по следующей формуле

m = W F _и T,

где W — интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2;

F _и— площадь испарения, м²,

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле

W = 10^-6 h P_н,

где h — коэффициент, принимаемый по табл. 3 НПБ-105-03 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения, принимаем 2,3;

Р_н — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Принимать значение Z по табл. 2 НПБ-105-03, равным 0,3;

V_св — свободный объем помещения, м³;

r _г.п — плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг×м^-3, вычисляемая по формуле

где М— молярная масса, кг×кмоль^-1 ;

v₀ — мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

t_p — расчетная температура, равная 35°С.

кг/м³

С _ст — стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

=2,12

¾ число атомов С, Н, в молекуле нефраса;

К_н — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Принимаем К_н равным 3.

=97,5 кПа

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудно горючих жидкостей, твердых горючих и трудно горючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле

где G_i — количество i -го материала пожарной нагрузки, кг;

Q^p_нi — низшая теплота сгорания i -го материала пожарной нагрузки, МДж×кг^-1.

=75300 МДж,

Удельная пожарная нагрузка g, МДж×м^-2, определяется из соотношения

g = = =1506 МДж×м^-2

где S — площадь размещения пожарной нагрузки, м².

Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. 4 НПБ-105-0,3.

Согласно таблице 4 НПБ-105-03 устанавливаем категорию пожароопасности помещения установки дегазации «А»

Категория взрыво-пожароопасности для операторной «Д».

Согласно ПУЭ, установка дегазации относится к взрывоопасной зоне класса «В-1а», для операторной П-ІІа (твердые, горючие материалы).

Применяемые вещества вредны для организма человека. Пары действуют на центральную нервную систему, поражают печень, почки. Способны проникать через неповрежденную кожу и слизистые оболочки. При длительном воздействии на организм в концентрациях, превышающих ПДК, вызывают хронические заболевания. Симптомы отравления: возбуждение, неприятные ощущения во рту, головокружение, тошнота, головная боль. Оказывают наркотическое действие, могут вызвать головную боль, головокружение, потерю сознания.

Сжиженный этилен и пропилен оказывают наркотическое действие, могут вызвать головную боль, потерю сознания. При попадании на кожу могут вызвать резкую воспалительную реакцию, вызывают ожоги.

Согласно ГОСТ 12.1.007-76, сырье и продукты относятся к классам опасности, указанным в таблице 5.3.

Таблица 5.3 Характеристика веществ, согласно ГОСТ 12.1.007-76
Наименование вещества	ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3	Класс опасности
этилен
пропилен
нефрас
ДЦПД	1,0

 

Вредное воздействие на организм человека производят источники шума и вибрации. К ним относятся: в операторной приточная и вытяжная вентиляции, ртутные лампы дневного света, на установке система трубопроводов, работающих под давлением, работа механизмов насосов, процессы, протекающие в технологическом оборудовании.

Интенсивный шум вызывает функциональные изменения сердечно-сосудистой системы, нарушение нормальной функции желудка, создает значительную нагрузку на нервную систему, оказывает психологическое воздействие. Это выражается в виде повышенного утомления, головной боли, боли в суставах, повышенной раздражительности. Допускаемые уровни шума и звукового давления на постоянных рабочих местах, в помещениях наружных установках следует принимать, согласно СН 2.2 412 18.562-96.

Для проектируемой установки допускаемые уровни шума и звукового давления рассмотрим в таблице 5.4.

Таблица 5.4 Допустимые уровни шума по СН 2.2 412 18.562-96

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, октановых полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
31,5
Оператор с телефоном
Оператор без телефона
Производ. помещения и территория предприятия

 

Таблица 5.5. Нормы вибрации в производственных условиях (ГОСТ 12.1.012-90)

Вид вибрации	Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октановых полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
1. Технологическая							-
2. В производственных помещениях, где нет машин регенерирующих вибрацию							-
3. Локальная	-	-

 

Производственное помещение операторной, согласно ГОСТ 12.1.005-88, относится к помещениям с незначительным избытком явного тепла. Работа обслуживающего персонала относится к категории тяжести IIА, так как связана с постоянной ходьбой, выполняется стоя или сидя и не требует перемещения тяжестей. Оптимальные и допустимые нормы микроклимата для рабочего помещения, согласно ГОСТ 12.1.005-88 приведен в таблице 5.6.

Таблица 5.6 Параметры микроклимата для рабочего помещения

Период года	Категория работ	Температура, ºС	Относительная влажность,%	Скорость движения воздуха, м/с
Оптим.	Допуст.	Оптим.	Допуст.	Оптим.	Допуст.
Холодный	Средней тяжести IIa	17¸19	15¸19	60¸40	Не > 75	Не >0,3	Не >0,4
Теплый	Средней тяжести IIа	20¸22	18¸27	60¸40	Не > 65	Не >0,4	Не >0,2

 

Исходя из вышеизложенного и согласно СН 245-71 процесс дегазации СКЭПТ относится ко I классу санитарно-защитной зоны. Согласно СН и П 11-92-86 по санитарной характеристике узел дегазации СКЭПТ относится к IIб группе. Предусмотрено социально бытовое помещение, душевая, комната приема пищи. Условия труда вредные, опасные. Работа средней тяжести.

Производственная санитария и гигиена труда

Для обеспечения нормальных метеорологических условий труда и чистоты воздуха на рабочем месте по ГОСТ 12 1005-88 предусмотрена вентиляция. По способу организации воздухообмена для операторной выбираем обще обменную вентиляцию, при которой смена воздуха происходит во всем объеме помещения. По назначению для одновременной подачи и удаления воздуха в помещении принимаем приточно-вытяжную вентиляцию. Группа производственных процессов по санитарной характеристике (СНиП 2.09.04-87) 1^б.

Количество вентилируемого воздуха рассчитываем по кратности воздухообмена, установленного нормативным документом: [12, с.99-100].

где V – объем подаваемого или удаляемого воздуха, м³/час;

V_n – объем помещения, м³;

к – кратность воздухообмена, ч^-1.

Выбираем к=5 ч^-1, V_n=1200 м³

м³/час

Производительность вентилятора составляет:

где к_пот– коэффициент, учитывающий потери воздуха в воздуховодах, выбираем =1,15

м³/час

По рассчитанному значению производительность П=6900 м³/час при рабочем давлении Р=6 МПа выбираем центробежный вентилятор типа ЦН-70, вид исполнения N – 6 3095-1.

Необходимая мощность на валу электродвигателя при перемещении воздуха определяется:

, кВт

где η_в– КПД вентилятора = 0,805;

η_n– КПД передачи =1.

кВт

Мощность электродвигателя:

, кВт

где к₃– коэффициент запаса мощности =1,3

кВт

Для обеспечения приточно-вытяжной обще обменной вентиляции в операторной выбираем вентиляторы типа ЦН-70 N 6 3095-1 с электродвигателем закрытого типа АО Z-42-4. Производительность 6900 м³/час. Число оборотов 1450 об/мин.

Для освещения производственных помещений используют естественное и искусственное освещение. Достаточность освещения регламентируется

СН и П 23-05-95. [12, с.134-140].

Нормативное значение КЕО для ІІ климатической зоны 1н=1,2%, коэффициент, учитывающий отражение света при боковом освещении n = 2. Световая характеристика окна h₀ = 20.

Площадь помещения: , м²

где А- длина помещения = 15 м,

В – ширина помещения = 7м.

= 105 м²

Площадь световых оконных проемов:

, м²

где τ₀ – общий коэффициент светопропускания = 0,34

К – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями = 1

= 27 м²

При недостаточности естественного света в темное время суток предусматривается искусственное освещение.

Для освещения операторной выбираем газоразрядные лампы ЛХБ. Устанавливается общая система освещения. Разряд зрительной работы ІІІ (высокой точности), контраст различия объекта с фоном – средний, характеристика фона – светлый. Наименьший размер объекта различия 0,3÷0,5 мм.

С учетом перечисленных выше характеристик нормируется освещенность.

Ен = 500 лк

Индекс помещения: i= А·В/(h·[ А+В])

где h - высота подвески светильника под рабочей поверхностью =3 м.

i= 7·15/(3·[ 7+15]) =2,2

Выбираем i=2,5.

Отражение стен 50%, отражение пола 70%. Для светильника типа ПВЛ коэффициент использования светового потока к=1,5.

Коэффициент запаса, учитывающий освещенность при эксплуатации η=0,6.

Поправочный коэффициент светильника z=1,1. Световой поток при мощности 40Вт составляет F=300лк/

Число люминесцентных ламп в светильнике m=2

Тогда общее количество светильников ПВЛ для люминесцентных ламп ЛХБ:

= =25 шт

Степень защиты оболочки светильника ІP55.