Методы и средства обеспечения химической безопасности. Для обеспечения химической безопасности применяют шесть методов с использованием различных СЗ. Наиболее эффективным методом снижения химических опасностей является установление безопасного регламента, т.е. таких параметров технологического процесса, при которых даже существенные отклонения от нормы не могут приблизиться к границе устойчивости (снижение скорости реакций, выбор безопасного температурного режима, применение флегматизаторов и т.д.).
Вторым важным методом снижения химической опасности является замена периодических процессов на непрерывные. При этом резко уменьшается объем реакторов при той же производительности продукта, а значит уменьшаются и масштабы аварии. Параметры непрерывного технологического процесса (например, скорость реакции, уровень давления и температурный режим) должны поддерживаться постоянными, что могут обеспечить средства автоматики.
Третий метод заключается в замене: а) процессов и операций на такие, при которых возникновение НФ или полностью исключается, или уменьшается; б) вредных и пожароопасных веществ на безвредные и пожаробезопасные (или менее вредные и опасные). Так, опасности уменьшаются при транспортировании вредных и пожароопасных веществ (например, серы, аммиачной селитры) в виде растворов или суспензий; при замене сухого размола мокрым; при использовании более безопасного агрегатного состояния (например, в виде гранул или капсул) и т.д.
Четвертый метод - это устранение или уменьшение непосредственного контакта работающих с ВВ и опасными факторами производственного процесса. Исключение контакта с токсическими и взрывоопасными веществами надежнее всего обеспечивается герметизацией оборудования. При этом особое внимание должно обращаться на герметичность в соединениях деталей (соединительных муфт, прокладок, фланцев). Уменьшают вероятность контакта комплексная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами. Для ряда физических опасных и вредных факторов контакт может быть исключен или резко снижен экранированием РМ (например, для СВЧ - излучений).
Пятый метод заключается в применения систем контроля и управления, обеспечивающих защиту работающих, своевременное удаление ВВ и отходов и аварийное отключение оборудования, а также применение СИЗ и СКЗ. По сути дела этот метод сводится к применению соответствующих инженерно-технических СЗ. Наиболее перспективной в этом отношении является автоматизация производственных процессов, включающая автоматические контроль и сигнализацию, управление (т.е. включение, остановку, торможение и реверсирование агрегатов, соблюдение последовательности операций) и регулирование (поддержание заданных параметров технологических процессов), а также применение приборов автоматической защиты. Последние не только контролируют содержание ВВ, но и приводят в действие устройства для ликвидации опасностей. В последние годы на ряде объектов, особенно связанных с применением или хранением СДЯВ, устанавливаются автоматизированные системы обеспечения безопасности на базе современных ЭВМ. К инженерно-техническим средствам безопасности также относятся оградительные и предохранительные устройства, средства сигнализации (от световых и звуковых сигналов до приборов-указателей), сигнальные цвета и знаки безопасности, разрывы и габариты безопасности (например, ширина проездов и проходов, удаление оборудования от стен и потолка и т.д.).
Шестым методом снижения опасностей можно считать повышение защищенности организма работающих за счет рациональной организации труда и отдыха, предупреждения переутомления и развития состояний монотонии, гиподинамии и профессионального стресса. Особый интерес в этом отношении представляют подходы, связанные с индивидуальным защитным применением СИЗ. При рутинном (не аварийном) использовании респираторов, противогазов и защитных костюмов затрудняется общение, ухудшается зрение, снижается производительность труда и развивается целый ряд других негативных явлений. По данным США, 10% работающих не способны эффективно пользоваться данными СИЗ, а значительное их число склонно использовать СИЗ как можно реже. Между тем, отказ от применения данных СИЗ хотя бы на 10% продолжительности смены, уменьшает коэффициент их защиты в десятки и сотни раз. Таким образом, повышение осознанного поведения в части применения СИЗ является большим резервом для снижения химических опасностей.
Методы и средства обеспечения радиационной безопасности. Известны 3 метода обеспечения радиационной безопасности: временем, расстоянием и экранированием. "Защита временем" предусматривает такой регламент работ, при котором доза, полученная за время их выполнения, не превышает ПДД для категории А и ПД для категории Б. При ее организации должны также учитываться особенности обеспечения радиационной безопасности для лиц моложе 30 лет и женщин моложе 40 лет (см. п.п. 1.4.8). Обязательным условием защиты временем является проведение дозиметрического контроля.
Метод защиты расстоянием основан на законе обратных квадратов, согласно которому интенсивность облучения уменьшается пропорционально квадрату удаления от его источника. Так, при увеличении расстояния в 2 раза интенсивность излучения уменьшается в 4 раза и т.д. Вопрос о защите расстоянием для конкретных видов излучения решается в соответствии с их проникающей способностью. Например, для a-лучей расстояние 8-9 см уже гарантирует защиту от них; для b и g-лучей (в связи с их большей проникающей способностью) необходимо экранирование.
Метод экранирования основан на использовании процессов взаимодействия излучения с веществом. Защитные свойства материалов, используемых в качестве экранов, характеризуются коэффициентом ослабления. Главным параметром материалов защиты является слой половинного ослабления. Этот метод может применяться для защиты от b-лучей, рентгеновского, g и нейтронного излучения. В первом случае используются легкие конструкции из плексиглаза, алюминия и стекла. Толщина их заведомо больше длины свободного пробега для b-лучей (в алюминии - 0,5 мм). Защитные свойства экранов для других излучений зависят также от атомного веса веществ, входящих в их состав. Электромагнитные излучения хорошо задерживаются элементами с большим атомным весом, например, свинцом. Слой половинного ослабления g- лучей с энергией 1 МэВ равен 1,3 см свинца или 13 см бетона. Нейтронное излучение лучше поглощается элементами с малым атомным весом, входящими в такие, например, вещества, как вода и полиэтилен. Однако процесс взаимодействия таких веществ о нейтронами сопровождается g-излучением. Поэтому защита от нейтронов легкими элементами должна дополняться защитой от g-лучей.
Обеспечение радиационной безопасности существенно различается в зависимости от характера облучения. Существует зашита от внешних источников излучения, устройство которых исключает попадание РВ во внешнюю среду, и защита от внутреннего облучения при работе с РВ в открытом виде. Первая представляет собой защиту временем, расстоянием (глазным образом, в виде дистанционного управления) и экранированием. Последний метод реализуется установкой защитных экранов, снижающих дозу облучения до ПДД и ПД. Экраны могут быть стационарными (защитные стены, перекрытия, двери, смотровые окна) и передвижными (ширмы, контейнеры, тубусы и диафрагмы приборов и т.д.). Широко используются также разборные устройства из свинцовых блок-кирпичей. Стационарные источники ИР обычно размещают в отдельном здании или изолированном его крыле; пульт управления - в смежном с источником ИР помещении. В помещениях предусматривают необходимые блокировки и сигнализацию.
Защита от внутреннего облучения требует исключения контакта с РВ в открытом виде и предотвращения загрязнения РВ воздуха, одежды и рук, поверхностей помещения и оборудования. Помимо перечисленных методов и средств следует указать и на усиленный медицинский контроль за работающими на объектах с РВ. Они проходят предварительный, а затем и периодические медосмотры, обеспечиваются специальными СИЗ - от спецодежды до фильтрующих противогазов и изолирующих костюмов. В рабочих помещениях проводится систематический радиационный контроль, а для работников -дозиметрический. При превышении 0,3 ПДД за год устанавливается также индивидуальный дозиметрический контроль.
Классификация зон в помещениях по взрыво- и пожароопасности согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Требования к применяемому в этих зонах электрооборудованию (степени защиты).
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) предусматривают классификацию производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.
При этом класс взрывоопасных и пожароопасных зон определяют технологи совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации, исходя из характеристики взрывоопасности и пожароопасности окружающей среды.
К взрывоопасной зоне относится помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. ПУЭ устанавливает: если объем взрывоопасной смеси составляет более 5 % свободного объема помещения, то все помещение относится к соответствующему классу взрывоопасности.
Если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5 % свободного объема помещения, то взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, у которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ. Помещения за пределами взрывоопасной зоны считают невзрывоопасными, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей предусмотрено три класса взрывоопасных зон помещений (В-I, В-Iа, В-Iб); для наружных установок – один класс (В-Iг) – с выделением из него более опасной группы устройств с открытым сливом и наливом легковоспламеняющихся жидкостей; по содержанию взрывоопасных пылей – два класса (В-II и В-IIа). Наиболее опасными являются зоны классов В-I и В-II.
Зоны класса В-I – зоны, расположенные в помещении, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и обладающие такими свойствами, что могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранение или переливание ЛВЖ, находящихся в открытых сосудах и т.п.
Зоны класса В-Iа – зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих паров или газов или паров ЛВЖ с воздухом или другими окислителями не образуются, а возможны лишь в результате аварий или неисправностей.
Зоны класса В-Iб – те же зоны, что и в классе В-Iа, но отличающиеся одной из следующих особенностей:
1) горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);
2) помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения. Это положение не распространяется на электромашинные помещения с турбогенераторами с водородным охлаждением при условии обеспечения электромашинного помещения вытяжной вентиляцией с естественным побуждением; эти электромашинные помещения имеют нормальную среду.
К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ проводится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах, или под вытяжными зонтами.
Зоны класса В-Iг – пространства у наружных установок:
технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок);
наземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими га-зами (газгольдеры);
эстакад для слива и налива ЛВЖ; открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.д.
К зонам класса В-Iг относятся также: пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа и В-II (исключение составляют проемы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции по-мещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и техноло-гических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.
Зоны класса В-II. Зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).
Зоны класса В-IIа. Зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, свойственные зонам класса В-II не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
Пространства внутри и вне помещений, в пределах которых постоянно или периодически находятся горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях, относят к пожароопасной зоне.
ПУЭ подразделяет пожароопасные зоны на следующие классы.
Зоны класса П-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С.
Зоны класса П-II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к объему воздуха.
Зоны класса П-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.
Зоны класса П-III расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С или твердые горючие вещества.
Во взрывоопасных зонах помещений разрешается устанавливать только взрывозащищенное электрооборудование.