Безопасность жизнедеятельности

 

Безопасность жизнедеятельности

 

Введение

Безопасность жизнедеятельности — дисциплина о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Основная цель безопасности жизнедеятельности — защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижении комфортных условий жизнедеятельности.

Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений [1].

В данном дипломном проекте рассматривается плазмохимическая установка с криогенной закалкой для получения ультрадисперсного нитрида кремния. Получение нитрида кремния будет происходить в одну стадию.

Используемое в процессе оборудование:

1. Плазмохимический реактор

2. Фильтр – сборник готового продукта.

3. Криогенная установка (модуль).

Упрощенная схема процесса

 

Способ получения нанодисперсного порошка нитрида кремния в плазме СВЧ разряда с использованием заявленной установки включает введение исходных реагентов в поток плазмообразующего газа реакционной камеры, плазмохимический синтез, охлаждение целевого продукта и его выделение из реакционной зоны через фильтр-сборник, при этом исходный реагент вводят в поток плазмообразующего газа, имеющего среднемассовую температуру 5000 ⁰С.

 

 

Общая часть

Карта предварительного поиска опасностей

Примечание: 0 — вероятность появления данного производственного фактора маловероятна, 1 — фактор, появления которого имеет большую вероятность.

Промышленная и экологическая безопасность, защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях.

1. Пожаро- и взрывоопасные параметры используемых веществ. [2]

Физико-механические свойства.

В данной установке используется нитрид кремния — белый порошок с сероватым оттенком, концентрация 0,999 % (масс), плотность 3,44 г/см³, температура плавления 1900 ⁰С, дисперсность 80 - 100 мкм, удельное электрическое сопротивление 10¹⁴ Oм·м.

Для криогенной закалки используется аргон – инертный газ без цвета, вкуса и запаха, концентрация 99,993 % (об.), температура кипения -189 ⁰С, плотность 1,784·10⁻³ г/см³.

 

Пожаро- и взрывоопасные свойства.

Нитрид кремния – негорючий и невзрывоопасный порошок, используется в качестве огнеупоров или керамики.

Аргон – инертный газ, не является взрывоопасным или токсичным газом.

 

Средства обнаружения и тушения пожаров.

Для обнаружения пожара на производстве предлагается использовать следующие средства [2]:

- оптические пожарные извещатели, обеспечивающие наиболее короткое время обнаружения пожара, как тлеющего, так и открытого пламени.

- автоматическая пожарная сигнализация.

Для первичного и полного тушения возникших пожаров в помещении предусмотрены следующие средства пожаротушения:

- вода – как основное средство, ее можно использовать, так как она не взаимодействует с применяемыми в установке веществами, но только если оборудование отключено от сети и не находится под напряжением. Для этих целей на первичном этапе предусмотрены спринклерные установки. Для дальнейшего тушения пожаров используют пожарные гидранты.

- загоревшуюся электропроводку или электрооборудование под напряжением тушат углекислыми огнетушителями (ОУ-5) или огнетушащими порошками (карбонаты и бикарбонаты натрия, хлориды натрия и др).

 

Оценка пожаро- и взрывоопасности производственных помещений и зданий.

Обоснование категорий помещения и здания по взрывоопасной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130.2009.

Помещение относится к категории «Г» - «умеренная пожароопасность» - негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Степень огнестойкости здания II – основные элементы выполнены из несгораемых материалов [3].

При таких условиях установку можно содержать в закрытом помещении.

 

Вредные свойства перерабатываемых веществ.

Жидкий аргон имеет низкую температуру кипения и при прямом контакте с человеческим организмом, вызывает обморожение кожи и раздражение слизистой.… Общетоксическое действие нитрида кремния незначительно. Пылевые частицы,… ПДКс.с. = 6 мг/м3

Выбор электрооборудования. Защита от поражения электрическим током.

Класс взрывоопасной и пожароопасной зоны и выбор электрооборудования.

Взрывоопасная и пожароопасная смесь при производстве ультрадисперсного нитрида кремния не образуется, применяется электрооборудование общего назначения марки IP 66.

6 — степень защиты от проникновения пыли - Пыль не может попасть в устройство. Полная защита от контакта. ГОСТ 14254-96 и ГОСТ 14255-69 с изменениями

6 — степень зашиты от проникновения влаги - Защита от морских волн или сильных водяных струй. Попавшая внутрь корпуса вода не должна нарушать работу устройства. ГОСТ 14254-96 и ГОСТ 14255-69 с изменениями.

Взрывоопасная зона отсутствует.

 

Защита от удара электрическим током. Дерево опасности удара человека электрическим током.

R = Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 R = 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,25 0,2 0,1 0,1 0,1 = 5 10-10 |R| = 10-6

Расчет защитного заземления.

Расчет защитного заземления проводится с целью определения основных параметров заземления: число заземлителей и их размеры. Величина сопротивления защитного заземления согласно ПУЭ [5] не должна…  

Обеспечение безопасности эксплуатации оборудования.

Плазмохимический реактор.

Техническая характеристика: - диаметр аппарата — 0,20 м; - высота аппарата — 1,45 м;

Криогенная установка.

1 – соединительный вентиль, 2 - место соединения/место для неподвижного вентиля, 3 – манометр, 4 - вентиль отчистки, 5 - запорный вентиль, 6 -… Техническая характеристика: - длин рампы – 1,13 м;

Анализ опасностей.

Анализ опасностей, возникающих в регламентном режиме работы.

1) При изменении температуры плазмы или температуры закалки – процесс синтеза ультрадисперсного нитрида кремния будет происходить не на всю мощность, что приведет к ухудшению качества продукта и нецелесообразному использованию установки, нарушению технологического режима. Во избежание данной ситуации необходим контроль со стороны персонала за параметрами процесса и при необходимости - регулировка подачи плазмообразующего газа и аргона в реактор.

2) Отказ устройств, регулирующих подачу реагентов - приведет к их нерегулируемой подачи в реактор, неоправданному расходу реагентов и нарушению технологического режима. Для предотвращения надо прекратить подачу исходных реагентов.

 

Анализ опасностей, возникающих при аварийном режиме работы.

В реактор будет поступать только плазмообразующий газ и жидкий аргон для закалки, процесс прекратится. Аварийный сигнал поступает на пульт… 2. Неисправность изоляции плазмотрона или подводящих проводников приведет к… 3. Протечка реагентов в окружающую среду может привести к поражению людей. Нужно по возможности приостановить…

Экологическая безопасность.

ПДК (NOx) = 5 мг/м3; ПДК (NO2) = 0,085 мг/м3; ПДК (NO) = 0,4 мг/м3. Создание микроклиматических условий в помещении соответствует ГОСТ 12.1.005.… Температура воздуха в помещении 20 – 25 0С. Относительная влажность – 40 – 60%, давление 550 мм рт ст.

Расчет вентиляции.

Производительность установки определяется по следующей формуле: (м3/час) где F – площадь воздухопровода;

Безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях.

Оценка устойчивости здания к воздействию ударной волны.

ΔРф = Кзд Кр Кк Км Кв Кс Ккр, кПа. Кзд - коэффициент, учитывающий тип здания, Кр - коэффициент, учитывающий степень разрушения,

Общие выводы.

По пожаро- и взрывоопасности используемый в реакторе нитрид кремния является безопасным. Помещение, где находится оборудование, относится к классу «Г». Чистота воздуха в производственном помещении обеспечивается приточно-вытяжной вентиляцией. По опасности поражения электрическим током предприятие относится к помещениям с повышенной опасностью. Экологической опасности данное производство для биосферы не представляет, так как это безотходное производство с неагрессивными для окружающей среды веществами. Вероятность возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций снижена до минимальной.

 

 

Литература.

1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/ С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др., Под общ. ред. С. В. Белова. – М.: Высш. шк., 1999 г.

2. Пожаро- взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочник в 2-х книгах/ Под ред. А. Н. Баратова и А. Я. Корольченко. – М.: Химия, 1990 г.

3. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105-03) - М.: ГУГПС МВД РФ, 2003 г.

4. Мыльников М. Т. Общая электротехника и пожарная профиклатика а электроустановках. – М.: Стройздат, 1985 г.

5. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Шестое издание. Дополненное с исправлениями. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2002 г.

6. Санитарные правила и нормы. СанПин 2.2.1./2.1.1.1031-01. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация преджприятий, сооружений и иных объектолв. – М.: ИИЦ Минздрва РФ, 2001 г.

7. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и в воде. – Л.: Химия, 1975 г.

8. Калыгин В. Г. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная экология и безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях. Текст лекций. – М.: МГУИЭ, 2001 г.