ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ.

ПДК (предельно допустимая концентрация) вредных веществ в воздухе рабочей зоны являются концентрации, которые при ежедневной работе в пределах 8 часов в течение всего рабочего времени не могут вызвать у работающего заболеваний или отклонений состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования непосредственно в процессе работы или в более отдалённые сроки. А также ПДК вредных веществ не должна отрицательно влиять на состояние здоровья у последующих поколений. Измеряется в мг/куб.м

ПДК некоторых веществ (в мг/куб.м):

Углеводороды нефти, керосин, дизельное топливо - 300

Бензин - 100

Метан - 300

Этиловый спирт - 1000

Метиловый спирт - 5

Окись углерода - 20

Аммиак (нашатырный спирт) - 20

Сероводород в чистом виде - 10

Сероводород в смеси с углеводородами нефти - 3

Ртуть - 0,01

Бензол - 5

НКПР – нижний концентрационный предел распространения пламени. Это наименьшая концентрация горючих газов и паров, при которой уже возможен взрыв при воздействии импульса воспламенении. Измеряется в %V.

НКПР некоторых веществ (в % V):

Метан - 5,28

Углеводороды нефти - 1,2

Бензин - 0,7

Керосин - 1,4

Сероводород - 4,3

Окись углерода - 12,5

Ртуть - 2,5

Аммиак - 15,5

Метиловый спирт - 6,7

ВКПР – верхний концентрационный предел распространения пламени. Это наибольшая концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможен взрыв при воздействии импульса воспламенении. Измеряется в %V.

ВКПР некоторых веществ (в % V):

Метан - 15,4

Углеводороды нефти - 15,4

Бензин - 5,16

Керосин - 7,5

Сероводород - 45,5

Окись углерода - 74

Ртуть - 80

Аммиак - 28

Метиловый спирт - 34,7

ДВК - довзрывоопасная концентация, определяется как 20% от НКПР. (в этой точке взрыв не возможен)

ПДВК - предельнодовзрывоопасная концентрация, определяется как 5% от НКПР. (в этой точке взрыв не возможен)

Относительная плотность по воздуху (d) показывает, во сколько раз пары данного вещества тяжелее или легче паров воздуха в нормальных условиях. Величина относительная - единиц измерения нет.

Относительная плотность по воздуху некоторых веществ:

Метан - 0,554

Углеводороды нефти - 2,5

Бензин - 3,27

Керосин - 4,2

Сероводород - 1,19

Окись углерода - 0,97

Аммиак - 0,59

Метиловый спирт - 1,11

Газоопасные места – такие места, в воздухе которых есть или могут внезапно появиться токсичные и пары в концентрациях, превышающих ПДК.

Газоопасные места делятся на три основных группы.

I группа – места в которых содержание кислорода ниже 18% V , а содержание токсичных газов и паров более 2% V. В этом случае работа проводится только газоспасателями, в изолирующих аппаратах, или под их наблюдением по специальным документам.

II группа – места, где содержание кислорода менее 18-20% V, и могут быть обнаружены довзрывоопасные концентрации газов и паров. В этом случае работы проводятся по нарядам-допускам, с исключением образования искр, в соответствующих защитных средствах, под наблюдением газоспасательного и пожарного надзора. Перед проведением работ проводится анализ газовоздушной среды (ГВС).

III группа – места, где содержание кислорода от 19% V, а концентрация вредных паров и газов может превышать ПДК. В этом случае работы проводятся в противогазах, или без них, но противогазы должны находиться на рабочих местах в исправном состоянии. В местах данной группы необходимо проводить анализ ГВС согласно плана-графика и карты отбора.

Газоопасные работы - все те работы, которые выполняются в загазованной среде, или работы, во время которых возможен выход газа из газопроводов, арматуры, агрегатов и другого оборудования. Так же к газоопасным работам относятся работы, которые выполняются в замкнутом пространстве при содержании кислорода в воздухе менее 20%V. При выполнении газоопасных работ запрещено применение открытого огня, так же необходимо исключить искрообразование.

Примеры газоопасных работ:

Работы связанные с осмотром, чисткой, ремонтом, разгерметизацией технологического оборудования, коммуникаций;

Удаление закупорок, установка и снятие заглушек на действующих газопроводах, а также отсоединение от газопроводов агрегатов, оборудования и отдельных узлов;

Ремонт и осмотр колодцев, откачка воды и конденсата из газопроводов и конденсатосборников;

Подготовка к техническому освидетельствованию резервуаров и баллонов СУГ и его проведение;

Вскрытие грунта в местах утечек газа до их устранения.

Огневые работы - производственные операции, связанные с применением открытого огня, искрообразованием и нагреванием до температур, способных вызвать воспламенение материалов и конструкций.

Примеры огневых работ:

Электросварка, газосварка;

Электрорезка, газорезка;

Применение взрывных технологий;

Паяльные работы;

Образивная чистка;

Механическая обработка металла с выделением искр;

Разогрев битумов, смол.

Теория дефлаграционного горения не накладывает ограничений на возможность уменьшения скорости распространения горения. Однако опыт показывает, что величина скорости распространения горения не может быть меньше определенного критического значения. Распространение пламени в смесях горючего и окислителя возможно только в определенном диапазоне их концентраций. При зажигании смеси, состав которой выходит за эти пределы, стойкое горение не возникает.

Для горючих смесей различают нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП) - наименьшая концентрация горючего вещества в смеси с воздухом, при который уже возможное стойкое, незатухающее распространение горения.

Верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКПРП) - наибольшая концентрация горючего вещества в смеси с воздухом, при который еще возможное стойкое, незатухающее распространение горения.

Концентрационные пределы распространения пламени (КПРП) - одна из важнейших характеристик взрывоопасности горючих газов и паров. Область концентрации горючего вещества, которая лежит между нижним и верхним КПРП, характеризуется возможностью загорания и устойчивого горения смеси и называется областью взрывоопасных концентраций. Если концентрация горючего вещества выходит за концентрационные пределы, горючая смесь становится взрывобезопасной. Так, если концентрация горючего вещества меньшее нижнего КПРП, то горение вообще не возможно. Если концентрация горючего вещества больше ВКПРП, то возможно диффузионное горение такой газовой смеси при выходе ее в окружающее пространство и наличии источника зажигания.

Максимальная скорость реакции и распространения фронта пламени наблюдается при стехиометрическом соотношении компонентов (концентрации горючего равной стехиометрической φ гв = φ смк). При отклонении от стехиометрического соотношения скорость горения, а следовательно и скорость тепловыделения будут снижаться. Так, при φ гв < φстм скорость тепловыделения уменьшается в результате нехватки горючего, и нагревании излишка окислителя, что приводит к дополнительным тепловым потерям. При φ гв > φ смк снижение тепловыделения происходит в результате нехватки окислителя, и затратам на нагревание избытка топлива, не принимающего участия в химической реакции. Таким образом, для парогазових смесей можно выделить как минимальную (нижнюю) φ н, так и максимальную (верхнюю) φн концентрацию горючего, при которой наступают критические условия распространения фронта пламени.

Учитывая, что концентрационные пределы распространения пламени могут изменяться при изменении внешних условий, для обеспечения пожарной безопасности при работе с горючими веществами определяют не только концентрационные пределы, но и безопасные концентрации φ нб и φ вб, ниже или выше которых смесь гарантировано не будет зажигаться. Безопасные концентрации можно рассчитать по формулам:

φнб < 0,9(φн – 0,21), %

φвб ≥ 1,1(φв + 0,42), %

где φ н, φ в - НКПРП и ВКПРП, %;

Расположение областей возможных концентраций горючего отображено на рисунке.

Концентрационные пределы распространения пламени могут сильно изменяться при изменении внешних условий. Изменения КПРП объясняются с точки зрения баланса тепловыделения и теплоотдачи в системе. Все факторы, изменение которых приведет к увеличению тепловыделения, будут расширять КПРП (снижать нижний КПРП и повышать верхний КПРП). Факторы, увеличивающие теплоотдачу, будут суживать КПРП (увеличивать нижний КПРП и уменьшать верхний КПРП). Наибольшее влияние на КПРП оказывают:

· концентрация окислителя в окислительной среде (содержание кислорода в воздухе);

· концентрация инертных газов (флегматизаторов);

· температура и давление смеси;

· мощность источника зажигания;

Для всех вредных веществ, известных в настоящее время, установлена максимальная концентрация, при которой не происходит никакого вредного воздействия на организм человека (ГОСТ 12.1.005-88), такая концентрация называется предельно-допустимой концентрацией (ПДК).

ПДК - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК имеет огромное значение для профилактики отравлений и заболеваний. Чем меньше ПДК, тем более серьезные требования должны предъявляться к мерам защиты работающих.

В зависимости от значений ПДК и ряда других показателей определяется степень воздействия вредных веществ на организм человека.

Горючие газы и пары ЛВЖ способны образовывать в смеси с кислородом воздуха взрывчатые смеси.

Наименьшая концентрация горючих паров и газов, при которой уже возможен взрыв, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени НКПР (НКПР – это минимальное содержание горючего в смеси «горючее вещество – окислительная среда», при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания).

Наибольшая концентрация горючих паров и газов, при которой еще возможен взрыв, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени ВКПР (ВКПР – это максимальное содержание горючего в смеси «горючее вещество – окислительная среда», при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания).

Концентрация от НКПР до ВКПР называется диапазоном взрываемости. При концентрации ниже НКПР или выше ВКПР взрыва не происходит, в первом случае из-за низкого содержания паров или газов, во втором - из-за недостаточного содержания кислорода.

Каждое вещество имеет свои значения НКПР и ВКПР, т. е. диапазон взрываемости у каждого вещества свой собственный.

Нефть – это вещество сложное (многокомпонентное), причем состав различных нефтей отличается друг от друга, поэтому диапазон взрываемости у разных нефтей разный, о чем свидетельствуют данные таблицы 3, в которой указаны НКПР для различных нефтей. Поэтому, для того чтобы не вносить в этом вопросе путаницу, для всех нефтей принят единый (усредненный) диапазон взрываемости (см. таблицу 4).

С целью обеспечения взрывопожаробезопасности, для всех веществ установлена предельно-допустимая взрывобезопасная концентрация ПДВК, она составляет 5% величины нижнего концентрационного предела распространения пламени. ПДВК имеет большое значение при оценке степени риска при проведении различного вида работ, связанных с выделением горючих паров и газов.

При анализе смесей различных газов с целью определения их качественного и количественного состава пользуются следующими основными единицами измерения :
- «мг/м 3 »;
- «ppm» или «млн -1 »;
- «% об. д.»;
- «% НКПР».

Массовая концентрация токсичных веществ и предельно допустимая концентрация (ПДК) горючих газов измеряется в «мг/м 3 » .
Единица измерения «мг/м 3 » (англ. «mass concentration») применяется при обозначении концентрации измеряемого вещества в воздухе рабочей зоны, атмосфере, а также в отходящих газах, выраженная в миллиграммах на кубический метр.
При выполнении газового анализа, как правило, конечные пользователи часто переводят значения концентраций газов из «ppm» в «мг/м 3 » и наоборот. Это можно сделать с помощью нашего калькулятора значений единиц измерения газов.

Миллионная доля газов и различных веществ является относительной величиной и обозначается в «ppm» или «млн -1 » .
«ppm» (англ. «parts per million» - «частей на миллион») - единица измерения концентрации газов и других относительных величин, аналогична по смыслу промилле и проценту.
Единицу «ppm» (млн -1) удобно применять для оценки малых концентраций. Одна миллионная доля представляет собой одну часть на 1000000 частей и имеет значение 1×10 -6 от базового показателя.

Наиболее распространённой единицей измерения концентраций горючих веществ в воздухе рабочей зоны, а также кислорода и углекислого газа является объёмная доля, которая обозначается сокращением «% об. д.» .
«% об. д.» - является величиной, равной отношению объёма какого-либо вещества в газовой смеси к объёму всей пробы газа. Объёмную долю газа принято выражать в процентах (%).

«% НКПР» (LEL - англ. Low Explosion Level) - нижний концентрационный предел распределения пламени , минимальная концентрация горючего взрывоопасного вещества в однородной смеси с окислительной средой, при которой возможен взрыв.

Газ, без вкуса, цвета, запаха. Плотность по воздуху 0,554. Хорошо горит, почти бесцветным пламенем. Температура самовоспламенения 537°С. Предел взрываемости 4,4 - 17%. ПДК в воздухе рабочей зоны 7000 мг/м3. Отравляющих свойств не имеет. Признаком удушения при содержании метана 80 % и 20 % кислорода является головная боль. Опасность метана является в том, что при сильном увеличении содержания метана, уменьшается содержание кислорода. Опасность отравления уменьшается тем, что метан легче воздуха, и, когда потерявший сознание человек падает, он попадает в атмосферу более богатую кислородом. Метан - газ удушающего действия, поэтому после приведения пострадавшего в сознание (если пострадавший потерял сознание) необходимо произвести ингаляцию 100% кислородом. Дать пострадавшему 15-20 капель валерианы, растереть тело пострадавшего. Фильтрующих противогазов от метана не существует.

Билет № 2

1. Дайте определение понятию «Нижний предел взрываемости (НПВ) (нижний концентрационный предел распространения пламени - НКПР)». Минимальная концентрация горючего газа в воздухе, при которой происходит взрыв смеси горючего газа с воздухом. При концентрации газа ниже НПВ никакой реакции не происходит.

2. Контроль воздушной среды на объектах транспортировки газа.

4.1. Перед вводом в эксплуатацию трубопровода для транспорта природного газа необходимо провести вытеснение из трубопровода воздуха газом при давлении не более 0,1 МПа (1 кгс/см 2) в месте его подачи, с соблюдением мер безопасности. Вытеснение воздуха газом можно признать законченным, когда содержание кислорода в газе, выходящем из газопровода, составляет не более 1% по показаниям газоанализатора.

Анализ остаточного кислорода в трубе при продувке отремонтированного участка должен производится специализированным прибором, анализирующим одновременно содержание кислорода (низкие концентрации) и горючего газа (от 0 до 100% объемной доли).

Использование индивидуальных газоанализаторов предназначенных для обеспечения безопасности персонала в данных случаях недопустимо, так как приводит к выходу из строя сенсоров.

Применяемое оборудование должно:

Иметь взрывобезопасное исполнение;

Иметь пробоотборный зонд для отбора пробы из трубы;

Иметь встроенный побудитель расхода;

Иметь нижнюю границу температуры эксплуатации минус 30° С;

Иметь автоматическую калибровку (настройку) нуля;

Иметь дисплей для одновременного отображения измеряемых концентраций;

Обеспечивать регистрацию результатов измерений.

4.2. Герметичность оборудования, трубопроводов, сварных, разъемных соединений и уплотнений контролируется с помощью течеискателей во взрывобезопасном исполнении, с функцией защиты сенсора от перегрузок.

Использование индивидуальных газоанализаторов для этих целей недопустимо, так как данные газоанализаторы не отображают утечки с концентрацией менее 0,1% НКПР.

4.3. Контроль загазованности в колодцах, в том числе водопроводных и канализационных, подземных помещениях и закрытых каналах, расположенных на промышленных площадках, осуществляют по графику не реже одного раза в квартал, а в первый год их эксплуатации - не реже одного раза в месяц, а также каждый раз непосредственно перед началом проведения работ в указанных местах. Контроль загазованности должен осуществляться с помощью удаленного отбора пробы портативными (индивидуальными) газоанализаторами с подключаемым ручным или встроенным моторизированным насосом отбора пробы.

4.4. Контроль утечек и загазованности вдоль подземных газопроводов осуществляется с применением течеискателей, аналогичных применяемых при контроле герметичности оборудования.

4.5. Наряду с контролем воздушной среды на загазованность стационарными приборами необходимо производить непрерывный контроль (во время нахождения в опасной зоне) воздушной среды переносными газоанализаторами:

В помещениях, где перекачиваются газы и жидкости, содержащие вредные вещества;

В помещениях, где возможно выделение и скопление вредных веществ, и на наружных установках в местах их возможного выделения и скопления;

В помещениях, где не имеется источников выделения, но возможно попадание вредных веществ извне;

В местах постоянного нахождения обслуживающего персонала, там, где нет необходимости установки стационарных газосигнализаторов;

При аварийных работах в загазованной зоне - непрерывно.

После ликвидации аварийной ситуации необходимо дополнительно провести анализ воздуха в местах возможного скопления вредных веществ.

4.7. В местах утечки газа и в зонах загазованности атмосферы устанавливают знак «Осторожно! Газ».

Жёлтый цвет

черный цвет

4.8. Пуск и эксплуатация оборудования и установок объектов транспортировки газа с выключенной или неисправной системой контроля и сигнализации содержания горючих газов в воздухе не допускается.

4.9. Работоспособность системы автоматической сигнализации и автоматического включения аварийной вентиляции контролирует оперативный (дежурный) персонал при приемке смены.

Информация о срабатывании системой автоматического газового обнаружения, об отказе датчиков и связанных с ними измерительных каналов и каналов автоматической сигнализации, об остановках оборудования, осуществленных системой автоматического газового обнаружения поступает оперативному (дежурному) персоналу, который сообщает об этом начальнику объекта (службы, участка) с записью в оперативном журнале.

Работу систем автоматического газового обнаружения в воздухе помещения проверяют в соответствии с инструкциями производителей.