Охрана труда
1. Введение
Человек способен плодотворно и интенсивно трудиться только в условиях полной безопасности и безвредности производства, а также при оптимальном микроклимате окружающей среды. Охрана здоровья трудящихся, обеспечение безопасных условий труда, ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляют одну из главных забот нашего государства, что законодательно закреплено в Конституции Российской Федерации (ст. 37) [2]. Улучшению условий труда, его охране и обеспечению безопасности на производстве способствует разработанная система государственных стандартов безопасности труда. В нормах по охране труда определены требования, обеспечивающие здоровье и безопасные условия труда. Эти требования включают правильную эксплуатацию оборудования и организацию технологических процессов, защиту работающих от воздействия вредных условий труда, содержание производственных помещений и рабочих мест в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами.
Производство ацетонил ацетоуксусного эфира связано с применением токсических, легковоспламеняющихся, взрывоопасных веществ, которые при нарушении технологического режима и несоблюдении правил опасности могут служить источником аварий и различных несчастных случаев с работающими.
2. Взрывопожароопасная и санитарная характеристика производства
В проектируемом производстве используются токсичные, а также взрыво- и пожароопасные вещества [3, 4, 5] [39-44].
Токсикологические характеристики веществ, их характер воздействие на организм, меры первой помощи и класс опасности приведены в табл. 6.2.1.
Таблица 6.2.1.
Токсикологические характеристики веществ [3] [39-44]
Наиме-нование в-ва |
Агрегатное состояние |
Характер воздействия на организм |
Меры предосторожности; индивидуальная защита |
ПДКрз, мг/м3 |
Класс опасности |
|
Ацетон |
газ |
при попадании внутрь и вдыхании паров наступает состояние опьянения, головокружение, слабость, шаткая походка, тошнота, боли в животе, коллапс, коматозное состояние. Поражения печени (токсический гепатит) и почек (снижение диуреза, появление белка и эритроцитов в моче). Возможна пневмония. |
герметизация производственных процессов, вентиляция; не применять с веществами, способными хлорировать или бромировать ацетон; фильтрующий промышленный противогаз марки А. |
200 |
4 |
|
Ацетоуксусный эфир |
газ |
Является наркотиком. Пары раздражают слизистые оболочки глаз, носа, горла и трахеи, вызывают набухание десен. При попадании на кожу вызывает образование дерматитов и экзем. |
герметизация производственного оборудования, механизация и капсуляция технологического процесса, вентиляция; фильтрующий промышленный противогаз марки А или М. |
10 |
3 |
|
Диэтиловый эфир |
газ |
Наркотическое и психотропное вещество. Раздражает дыхательные пути. Симптомы острого отравления: возбуждение, раздражительность, веселость, затем - сонливость, спутанность и потеря сознания. При попадании на кожу вызывает покраснение, чувство жжения и холода. |
механизация работ, герметизация оборудования и коммуникаций, вентиляция помещений; фильтрующий промышленный противогаз марки А, респиратор Ф-46-К со сменным патроном марки А, защитные очки типа ПО-1. |
300 |
4 |
|
Калия карбонат |
тв. |
Вызывает изъязвления слизистой носа, напоминающие таковые при работе с соединениями хрома. Вдыхание пыли вызывает раздражение дыхательных путей, иногда заболевания ЖКТ. На руках рабочих наблюдаются омертвевшие участки кожи до размеров боба. Возможны экземы, дерматиты. Пыль поражает волосы. |
механизация и герметизация процессов: приготовления, транспорта, растворения |
2 |
4 |
|
Таблица 6.2.1. (продолжение) |
||||||
Наиме-нование в-ва |
Агрегатное состояние |
Характер воздействия на организм |
Меры предосторожности; индивидуальная защита |
ПДКрз, мг/м3 |
Класс опасности |
|
Калия хлорид |
тв. |
0,03 |
4 |
|||
Хлорацетон |
тв. |
Сильно раздражает слизистые оболочки, особенно глаз, являясь сильным лакриматором (минимальная слезоточивая концентрация 0,018 мг/л). Проникает через кожу. Вызывает дерматиты и ожоги. В твердом состоянии при невысоких температурах возгоняется, образуя в воздухе мельчайшие твердые частицы ядовитого дыма. |
герметизация производственных процессов, вентиляция помещений; промышленный фильтрующий противогаз марки А. |
0,5 |
2 |
|
Йодид калия |
тв. |
3 |
4 |
|||
Сульфат магния |
тв. |
|||||
Таблица 6.2.2.
Взрывопожароопасные характеристики производства [4, 5]
Наименование вещества |
Агрегатное состояние (при н.у.) |
Плотность для твердых и жидких веществ (кг/м3) |
Плотность паров (газа) по воздуху (для жидкостей и горючих газов) (г/л) |
Возможно ли воспламенение или взрыв вещества при воздействии на него |
Температура (оС) |
Пределы взрываемости в % к объему воздуха |
Температурные пределы воспламенения паров с воздухом |
||||||
воды |
кислорода воздуха |
самовоспламенения |
воспламенения |
вспышки паров горючих газов и жидкостей |
нижний |
верхний |
нижний |
верхний |
|||||
Ацетон (пары) |
ж |
780,8 |
___ |
___ |
да |
535 |
-5 |
9 (от) 18(зт) |
2,7 |
13 |
-20 |
6 |
|
АУЭ (пары) |
ж |
1028,2 |
___ |
___ |
да |
295 |
76 |
54 (от) 76(зт) |
1,5 |
9,1 |
54 |
84 |
|
Диэтиловый эфир (пары) |
ж |
713,5 |
2,6 |
___ |
да |
180 |
____ |
-41 |
1,7 |
49 |
-44 |
16 |
|
Хлорацетон |
ж |
1097,8 |
3,7 |
____ |
да |
____ |
____ |
28 |
____ |
____ |
32 |
58 |
|
Перечень оборудования и потенциальных опасностей технологического процесса
Перечень оборудования и потенциальных опасностей технологического процесса приведен в таблице 6.3.1.
Обоснование мер предосторожности при проведении потенциально опасных операций
В проектируемом производстве применяется различное электрооборудование, пожароопасные и токсичные вещества, поэтому вопросы безопасности имеют большое значение.
Непосредственная работа с токсичными и легколетучими веществами должна осуществляться под местной вентиляцией. Все растворители должны храниться в толстостенных сосудах с притертыми пробками в металлических шкафах. Диэтиловый эфир хранят в толстостенных сосудах из темного светозащитного стекла с пластмассовыми пробками над щелочью, вследствие того, что в диэтиловом эфире на свету образуются взрывоопасные перекисные соединения.
Присутствие пероксидов определяется следующим образом: встряхивается несколько миллилитров эфира с 2% раствора NaBr, подкисленного несколькими каплями соляной кислоты. Присутствие пероксидов обуславливает бурое окрашивание смеси.
Для удаления пероксидов эфир обрабатывают раствором сернокислотного железа (30г FeSO4 в 55мл воды), подкисленного 1мл концентрированной серной кислоты (на 1л эфира - 10-20 мл раствора).
Таблица 6.3.1.
Обобщенный анализ потенциальных опасностей [1]
Наименование технологической операции |
Оборудование, на котором осуществлялась технологическая операция |
Реактивы, использовавшиеся при проведении технологической операции |
Условия проведения технологической операции |
Выявление опасности и вредности |
|
Загрузка хлорацетона и получение раствора в ацетоне |
реактор Р-1, сборник Сб1 |
хлорацетон, 99% ацетон, 99% |
1. Атмосферное давление, 2. СИЗ; 3. Герметизация оборудования; 4. Местная вытяжка. |
1. Утечка ацетона и ХА, взрыв смесей ацетон-воздух, ХА-воздух - ожоги, отравления, ранения при взрыве. |
|
Загрузка реагентов в реактор и синтез ацетонил ацетоуксусного эфира |
сборники Сб2, Сб3, мерник М1, насос НD1, реактор Р-2, теплообменник Т1 |
хлорацетон раствор, ацетон, 99%, АУЭ, 99%, йодид калия, карбонат калия |
1. Разбавление системы азотом; 2. Обогрев водой; 3. Контроль скорости прибавления р-ра ХА; 4. Местная вытяжка; 5. СИЗ, 6. Сист. блокировки с автоматичес-ким сбросом реакционной массы; 7. Герметизация оборудования; 8. Газоанализатор типа СВК-ЗМ1.У4, сблокированный с аварийной сигнализацией;9. Меры предосторожности при работе с KI; 10. Вентиляция при загрузке. |
1. Утечка ацетона, АУЭ, диэтилового эфира и ХА, образование взрывоопасных смесей - ожоги, отравления, ранения при взрыве; 2. Распыливание неорганических солей калия при загрузке и транспортировке - отравления, профессиональные заболевания, болезни ЖКТ; 3. Дестабилизация давления и взрыв ЛВЖ и горючих газов - ожоги, ранения при взрыве. |
|
Выпарка ацетона и разбавление ДЭЭ |
Сборники Сб4, Сб5, фильтр Ф1, теплообменник Т2 |
реакционная масса: ацетон, ХА, ААУЭ, АУЭ, соли калия; ДЭЭ, 99% |
1. Разбавление системы азотом; 2. Обогрев водой; 3. Местная вытяжка; 4. Система блокировки с автоматическим сбросом реакционной массы; 5. Герметиз-ия оборудования; 6. СИЗ; 7. Газосигнализатор для взрывоопасных концентраций газов, сблокированный с аварийной сигнализацией; 8. Меры предосторожности при работе с осадками неорганических солей. |
1. Утечка ацетона, АУЭ, диэтилового эфира и ХА, образование взрывоопасных смесей - ожоги, отравления, ранения при взрыве; 2. Перегрев реакционной смеси - ожоги, ранения при взрыве; 3. Дестабилизация давления и взрыв ЛВЖ и горючих газов - ожоги, ранения при взрыве; 4. Распыливание солей калия при отгрузке - отравления, проф. заболевания, болезни ЖКТ. |
|
Таблица 6.3.1. (продолжение) |
|||||
Наименование технологической операции |
Оборудование, на котором осуществлялась технологическая операция |
Реактивы, использовавшиеся при проведении технологической операции |
Условия проведения технологической операции |
Выявление опасности и вредности |
|
Промывка реакционной смеси водой, смешение с осушителем и фильтрование |
Сборники Сб6, Сб7, фильтр Ф2, мерник М2, реакторы Р-4, Р-5 |
реакционная масса: ДЭЭ, ХА, ААУЭ, АУЭ, соли калия; Вода, 99% |
1. Разбавление системы азотом; 2. Обогрев водой, не паром; 3. Местная вытяжка; 4. Система блокировки с автоматическим сбросом реакционной массы; 5. Герметизация оборудования; 6. Теплообменник для возврата реакционной массы в реактор; 7. СИЗ; 8. Газосигнализатор для взрывоопасных концентраций газов, сблокированный с аварийной сигнализацией. |
1. Утечка АУЭ, диэтилового эфира и ХА, образование взрывоопасных смесей - ожоги, отравления, ранения при взрыве; 2. Дестабилизация давления и взрыв ЛВЖ и горючих газов - ожоги, ранения при взрыве; 3. Распыливание солей при загрузке - отравления, профессиональные заболевания. |
|
Выпарка ДЭЭ |
Сборник Сб8, теплообменник Т3, пленочный испаритель ИП-1 |
реакционная масса: ДЭЭ, ХА, ААУЭ, АУЭ |
1. Разбавление системы азотом; 2. Обогрев водой, не паром; 3. Местная вытяжка; 4. Герметизация оборудования; 5. СИЗ; 6. Газосигнализатор для взрывоопасных концентраций газов, сблокированный с аварийной сигнализацией. |
1. Утечка АУЭ, диэтилового эфира и ХА, образование взрывоопасных смесей - ожоги, отравления, ранения при взрыве; 2. Перегрев реакционной смеси - ожоги, ранения при взрыве; 3. Нарушение электр. изоляции - ожоги, электр. удары. |
|
Вакуумная перегонка |
Сборник Сб9, Сб10, Сб11, теплообменник Т4, реактор Р-6 |
реакционная масса: ХА, ААУЭ, АУЭ |
1. Обогрев водой, не паром; 2. Местная вытяжка; 3. Герметизация оборудования; 4. Теплообменник для возврата реакционной массы в реактор; 5. СИЗ; 6. Усиленная вентиляция воздуха при погрузке. |
1. Утечка АУЭ и ХА - ожоги, отравления, ранения при взрыве; 2. Перегрев реакционной смеси - ожоги, ранения при взрыве; 3. Нарушение электроизоляции - ожоги, электрические удары. |
|
4. Электробезопасность
4.1. Характеристика процессов по опасности накопления зарядов статического электричества
В технологическом производстве используется ряд электроустановок. Меры по обеспечению электробезопасности включают в себя создание защитных устройств [6, 7]. При работе на электроустановках необходимо контролировать наличие заземления прибора, изоляцию проводов, вилок, розеток, качество контактов между токоведущими частями. В случае прекращения подачи электроэнергии все оборудование необходимо выключать из сети.
Защитные устройства:
1. Изоляция. Утечка тока через изоляцию не должна превышать 0,001А. Изоляция должна обладать механической прочностью, температурной стойкостью, стойкостью к агрессивным средам. Качество изоляции должно периодически проверяться.
2. Механические ограждения около опасных машин и оборудования.
3. Защитное заземление - преднамеренное присоединение к земле через заземляющую проводку и заземлитель (водопроводные трубы, металлические конструкции, вбитые в землю трубы и т.д.) металлических частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением, для защиты человека от замыкания фазы на корпус.
4. Индивидуальные средства защиты - диэлектрические перчатки, боты, коврики, инструменты с изолированными ручками и т.п.
Характеристика процессов по опасности накопления зарядов статического электричества приведена в табл. 6.4.1.
Таблица 6.4.1.
Характеристика процессов по опасности накопления зарядов статического электричества [8]
Наименование стадий, оборудования и транспортных устройств, на которых ведется обработка или перемещение веществ-диэлектриков, способных подвергаться электризации |
Вещества-диэлектрики, способные подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов |
Основные технические мероприятия по защите от статического электричества и вторичных проявлений молний |
||
Наименование вещества |
Удельное электрическое сопротивление, Ом·м |
|||
Загрузка хлорацетона и получение раствора в ацетоне (реактор Р-1, сборник Сб1) |
хлорацетонацетон |
5 |
Все металлические части технологического оборудования должны быть заземлены.Резиновые шланги с металл. наконечниками, используемые для налива жидкостей-диэлектриков должны быть обиты медной проволокой. Один конец соединяется с металличес-кими частями продуктопро-вода, а другой - с наконечни-ком шланга.Наконечники шлангов должны быть из металла, не дающего искру при ударе. Налив жидкости свободно падающей струей не допус-кается. Расстояние от конца загрузочной трубы до конца приемного сосуда не должно превышать 0,2м, а если это невозможно, то струя должна быть направлена вдоль стены.Допустимые скорости движения жидкостей-диэлек-триков по трубопроводам и истечение их в аппараты до 4м/с |
|
Загрузка реагентов в реактор и синтез ААУЭ (сборники Сб2, Сб3, мерник М1, насос НD1, реактор Р-2, т/о Т1) |
хлорацетон ацетонАУЭKIK2CO3 |
5 |
||
Выпарка ацетона и разбавление ДЭЭ (сборники Сб4, Сб5, фильтр Ф1, теплообменник Т2) |
хлорацетон ацетонАУЭKIK2CO4ДЭЭ |
|||
Промывка реакц. смеси водой, смешение с осушителем и фильтрование (Сб6, Сб7, фильтр Ф2, мерник М2, реакторы Р-4, Р-5) |
хлорацетонАУЭKIдиэтиловый эфирвода |
|||
Выпарка ДЭЭ (сборник Сб8, теплообменник Т3, пленочный испарительИП-1) |
хлорацетонАУЭKIдиэтиловый эфир |
|||
Вакуумная перегонка (сборник Сб9, Сб10, Сб11, теплообменник Т4, реактор Р-6) |
хлорацетонАУЭ |
|||
При удельном сопротивлении более 106 электризация веществ представляет опасность вследствие возможных искровых разрядов, что может явиться причиной воспламенения ЛВЖ, горючих жидкостей, пожаров и взрывов.
4.2. Классификация помещения по возможности поражения электрическим током
Условия поражения людей электрическим током в большой степени зависят от характера окружающей среды и окружающей обстановки. Опасность поражения током в зависимости от этих факторов может возрастать или ослабляться. Это объясняется тем, что характер окружающей среды оказывает значительное влияние на состояние изоляции электроустановки. Например, неблагоприятные условия в окружающей среде приводят к снижению сопротивления изоляции, создавая опасность появления напряжения на открытых проводящих частях электроустановок.
Состояние окружающей среды также влияет на электрическое сопротивление тела человека. Например, при повышенной температуре окружающего воздуха и повышенной влажности сопротивление уменьшается.
Опасность поражения людей электрическим током усиливается при наличии токопроводящих полов, а также в тех случаях, когда имеется возможность одновременного прикосновения к проводящим частям электроустановки и сторонним проводящим частям. Например, если человек одновременно коснется корпуса электроустановки, случайно оказавшегося под напряжением, и металлической конструкции, имеющей связь с землей, то через его тело будет протекать ток, который может вызвать электротравму.
В отношении опасности поражения людей электрическим током все помещения разделяются на три группы: помещения без повышенной опасности; помещения с повышенной опасностью; особо опасные помещения.
В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
· токопроводящая пыль или сырость;
· токопроводящие полы (металлические; земляные; железобетонные, кирпичные и т.п.);
· высокая температура (жаркие помещения);
· возможность одновременного прикосновения к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и др., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Особо опасные помещения характеризуются наличием условий, создающих особую опасность:
· особая сырость;
· химически активная или агрессивная среда;
· одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Электроустановки могут быть открытыми (наружными), если они не защищены зданиями от атмосферных воздействий, или закрытыми (внутренними), если они размещены внутри зданий. В отношении опасности поражения электрическим током территории наружных или открытых электроустановок приравниваются к особо опасным помещениям. Рассматриваемые электроустановки относятся к закрытым, поскольку размещены внутри зданий.
По степени опасности поражения электрическим током производственное помещение получения ацетонил ацетоуксусного эфира относится к помещениям с повышенной опасностью.
5. Санитарно-гигиенические условия
Для исключения вредного влияния микроклиматических факторов на организм человека и создания нормальных условий труда в производственных помещениях поддерживаются определенными нормами необходимые санитарно-гигиенические условия [9]. Этот ГОСТ устанавливает оптимальные и допустимые микроклиматические условия для теплого, холодного и переходного периодов года в зависимости от тяжести выполняемых работ.
Для рассматриваемой категории работ в холодный и переходный период года установлены нормы, представленные в табл. 6.5.1.
Таблица 5.1.
Оптимальные и допустимые параметры микроклиматических условий в производственных помещениях [10].
Холодный и переходный периоды года (температура наружного воздуха < +10оС) |
|||||||
На постоянных рабочих местах |
Допустимая температура воздуха в °С вне постоянных рабочих мест |
||||||
Оптимальные |
Допустимые |
||||||
Темп. воздуха (оС) |
Относит. влажность (%) |
Скорость движения воздуха (м/с) |
Температура воздуха (оС) |
Относительная влажность (%) |
Скорость движения воздуха (м/с) |
||
17-19 |
60-30 |
не более 0,3 |
15-20 |
не более 75 |
не более 0,5 |
13-20 |
|
Теплый период года (температура наружного воздуха ? +10оС) |
|||||||
20-23 |
60-30 |
0,2-0,5 |
Не более, чем на 3°С выше ср. темп. наружного воздуха в 13ч самого жаркого месяца, но не более 28 °С |
При 28°С < 55%. При 27°С < 60%. При 26°С < 65%. При 25°С < 70%. При 24°С и ниже < 75% |
0,3-0,7 |
Не более, чем на 3°С выше средней температуры наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца |
|
Эффективность вытяжной вентиляции (L) составляет 1800м3/час:
- скорость воздуха, проходящего через вытяжку, составляет 1,0м/с, F - площадь отверстия шкафа в рабочем состоянии составляет 0,5м3.
В качестве индивидуальных средств защиты при работе с особо токсичными веществами и выполнении потенциально опасных операций, в производственном помещении используются очки, экраны из оргстекла, резиновые перчатки, фартуки, противогазы. В производственном помещении имеется аптечка с необходимыми медикаментами и средствами первой помощи.
Освещение.
Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест является одним из основных факторов, обеспечивающих здоровый, безопасный, высокопроизводительный труд работающих Освещенность на рабочих местах нормируется СНиП II-A.9-71.
Для расчета внутреннего освещения используется уравнение:
,
- световой поток каждой лампы, лм; n - число ламп;
- нормативная освещенность, лк; - площадь пола помещения, м2;
- коэффициент запаса освещения, учитывающий падение напряжения в электрической цепи, изношенность и загруженность ламп и светильников, загрязненность стен помещения;
- отношение средней освещенности к минимальной (1,15-1,2);
- коэффициент использования светового потока.
Нормы освещенности рабочих мест приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2.
Нормы освещенности рабочих мест в цехах производства ААУЭ [11, 12]
Виды работ по степени точности |
Размер объекта различения |
Нормы К.Е.О., % |
Искусственная освещенность |
Тип светильников |
|||
при верхнем комбинированном освещении |
при боковом освещении |
комбинированное освещение лк |
общее освещение лк |
||||
малой точности |
1-5 мм |
3,00% |
1,00% |
300 |
100 |
ВЗГ-300 (взрывонепроницаемые) |
|