Текст книги "Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие"

Автор книги: Владимир Макашев

Соавторы: Сергей Петров
сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 12 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Наиболее опасны те радиоактивные вещества, период полураспада которых близок к продолжительности жизни человека. Большую опасность для здоровья человека представляют наиболее распространенные в природе изотопы, например, стронций-90 (имеющий период полураспада 28 лет) и цезий-137 (период полураспада 33 года). Из короткоживущих радиоактивных изотопов наиболее распространен радон-222, составляющий 1/3 естественной радиации. Период его полураспада равен 3,8 суток.

В системе СИ активность измеряется в беккерелях (Бк). 1 Бк равен одному распаду ядра в секунду. Часто пользуются внесистемной единицей – кюри (Ки); 1 Ки = 3,7 · 1010 Бк.

Активность в ряде случаев измеряют в милликюри (мКи), составляющей 10-3 кюри, и микрокюри (мкКи) = 10-6кюри.

Воздействие ионизирующего излучения на живые организмы

Биологическое действие ионизирующих излучений на организм имеет ряд особенностей:

     • неся в себе огромную опасность для здоровья и жизни, оно неощутимо человеком;

     • существует скрытый (инкубационный) период проявления действия ионизирующего излучения, который может быть весьма продолжительным;

     • одним из видов последствий облучения являются так называемые генетические эффекты – разнообразные наследственные заболевания, возникающие в результате мутаций (изменений) в половых клетках;

     • получаемые человеком дозы излучений накапливаются в организме (кумулятивный эффект), поэтому вероятность возникновения заболеваний пропорциональна длительности воздействия радиации;

     • наиболее чувствительны к облучению дети в период роста;

     • степень чувствительности к облучению различных органов и тканей человека неодинакова;

     • радиочувствительность живых организмов также весьма различна (смертельная доза для бактерий в 100 раз превышает дозу для млекопитающих).

5.2. Радиационно опасные объекты и аварии на них

Радиационно опасные объекты

Ядерные технологии несут в себе опасность радиационного загрязнения окружающей среды и лучевого воздействия на живые организмы. Эксплуатация ядерных объектов показала, что, несмотря на все принимаемые меры, на них нельзя исключить возможность аварий, в т. ч. и с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду.

Радиационная авария – нарушение пределов безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при которых произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом пределы их безопасной эксплуатации, приводящий к облучению населения и загрязнению окружающей среды. Причинами аварии могут быть нарушения барьеров безопасности, предусмотренных проектом реактора; образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении ТВЭлов; нарушение контроля и управления цепной ядерной реакцией.

Радиационно опасные объекты (РОО) – научные, народнохозяйственные (промышленные) или оборонные объекты, при разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, а также заражение среды.

Радиационные аварии и их классификации

В зависимости от вида радиационно опасного объекта, масштабов и опасности последствий существует несколько различных классификаций радиационных аварий, происшествий и инцидентов. В табл. 8 приведена одна из них, принятая Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки происшествия.

Таблица 8

Международная шкала оценки происшествий на АЭС, адаптированная для России

Зоны радиационно опасных объектов

В период функционирования РОО с целью профилактики и контроля выделяют две основные зоны безопасности:

     • санитарно-защитная зона (СЗЗ) – территория вокруг объекта, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации объекта может превысить предельно допустимую дозу (ПДД);

     • зона наблюдения – территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО и где облучение проживающего населения может достигать установленной предельно допустимой дозы.

На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей:

     • зона возможного опасного радиоактивного загрязнения – территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, не превышающие 10 рад в год;

     • зона ограничений – территория, в пределах которой доза γ-облучения может превысить 10 рад (но не более 25 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – не более 30 рад;

     • зона профилактических мероприятий – территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом составляет около 30 рад (максимально – 50 рад);

     • зона экстренных мер защиты населения – территория, в пределах которой доза внешнего γ-излучения населения может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – 250 рад;

     • зона радиационной аварии – территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.

После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии устанавливаются зоны:

     • зона отчуждения (загрязнение по γ-излучению – свыше 20 мрад/ч; по цезию – свыше 40 Ки/км2; по стронцию – свыше 10 Ки/км2);

     • зона временного отселения (загрязнение по γ-излучению – от 5 до 20 мрад/ч; по цезию – от 15 до 40 Ки/км2; по стронцию – от 3 до 10 Ки/км2);     • зона жесткого контроля (загрязнение по γ-излучению – от 3 до 5 мрад/ч; по цезию – до 15 Ки/км2; по стронцию – до 3 Ки/км2).

5.3. Уровень радиации и предельно допустимые дозы облучения

Мощность дозы естественного (природного и техногенного) радиоактивного фона на территории РФ составляет 0,01–0,02 мР/ч.

Согласно Федеральному закону «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от 9 января 1996 г. и поправке к ст. 9 от 1999 г. с января 2000 года для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта; в отдельные годы допустимы бо́льшие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 зиверта.

После Чернобыльской аварии в РФ установлены следующие допустимые пределы радиационного фона:

15–19 мР/ч (миллирентген в час) – безопасно;

20–60 мР/ч – относительно безопасно;

61–120 мР/ч – зона повышенного внимания;

121 мР/ч и более – опасная зона.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендует считать предельно допустимую дозу (ПДД) разового аварийного облучения – 25 бэр; ПДД профессионального хронического облучения – до 5 бэр в год; для ограниченных групп населения – 0,5 бэр. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7–55 мбэр/год.

Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если продолжительность облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.

При облучении человека дозой менее 100 бэр отмечаются лишь легкие реакции организма, проявляющиеся в формуле крови, изменении вегетативных функций.

При дозах более 100 бэр развивается острая лучевая болезнь, тяжесть течения которой зависит от дозы облучения. Признаки поражения организма человека при превышении так называемых пороговых значений доз облучения приведены в табл. 9.

Таблица 9

Признаки поражения человека в зависимости от дозы облучения

При радиоактивном заражении местности образуются зоны разной степени опасности для людей, которые характеризуются как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) на неопределенное время после аварии, так и дозой, получаемой за определенное время.

По степени опасности зараженную местность на следе выброса и распространения радиоактивных веществ принято делить на следующие 5 зон:

     • зона M (радиационной опасности) – 14 мрад/ч;

     • зона А (умеренного заражения) – 140 мрад/ч;

     • зона Б (сильного заражения) – 1,4 рад/ч;

     • зона В (опасного заражения) – 4,2 рад/ч;     • зона Г (чрезвычайно опасного заражения) – 14 рад/ч.

5.4. Мероприятия по предотвращению радиационных аварий, снижению потерь и ущерба

Основными мерами по предотвращению радиационных аварий и снижению ущерба от них являются:

     • рациональное размещение РОО с учетом возможных последствий аварий;

     • создание автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО);

     • создание локальной системы оповещения персонала населения в 30-километровой зоне;

     • первоочередное строительство и приведение в готовность защитных сооружений в радиусе 30 км вокруг АЭС, а также использование подвальных, встроенных и других легко герметизируемых помещений;

     • определение количества населенных пунктов и населения, подлежащих защите на месте эвакуации;

     • создание запасов медикаментов, средств индивидуальной защиты и других средств, необходимых для защиты населения и его жизнеобеспечения;

     • разработка оптимальных режимов поведения населения и подготовка его к действиям во время аварии;

     • создание на АЭС специальных формирований для ликвидации последствий возможных аварий;

     • прогнозирование радиационной разведки;

     • периодическое проведение учений по ГО на АЭС и прилегающей территории.

5.5. Защита населения от ионизирующих излучений

Основные меры радиационной защиты, обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и вводимые в зависимости от ее величины, включают:

     • нормирование облучения;

     • добровольное отселение жителей с загрязненных территорий;

     • ограничение проживания и функционирования населения на отдельных участках загрязненной территории;

     • регулирование возвращения жителей на загрязненные территории;

     • дезактивацию отдельных участков загрязненной территории, строений и других объектов;

     • систему мер в цикле сельскохозяйственных технологий и производств по снижению содержания радионуклидов в местной растительной и животной пищевой продукции, включая рекомендации для жителей по ведению личных приусадебных хозяйств;

     • радиационный контроль и бракераж сельскохозяйственной, рыбной, лесной продукции, а также поставки радиационно чистых продуктов питания и фуража;

     • радиационный контроль и бракераж производимых на загрязненных территориях товаров;

     • обеспечение безопасных условий труда на загрязненных радионуклидами территориях;

     • уменьшение доз медицинского облучения на основе принципа оптимизации, а также снижение уровней природного облучения, в частности, за счет ограничения поступления радона в жилые и производственные помещения.

В случаях завершившегося аварийного облучения населения дальнейшее ограничение накопленной дозы может осуществляться, как правило, только за счет уменьшения содержания радона в помещениях и оптимизации профилактических и диагностических рентгенорадиологических исследований.

Осуществление мер радиационной защиты населения в послеаварийной ситуации может приводить к нежелательному вмешательству в его нормальную жизнь. Защита населения осуществляется с помощью мероприятий (переселение, дезактивация, ограничения в питании, поведении и хозяйственной деятельности и др.), которые могут сопровождаться негативными психологическими эффектами, нарушениями здоровья, экологическим ущербом и значительными материальными затратами. Поэтому при введении этих мер защиты и планировании их объема должны учитываться негативные последствия вмешательства.

Схема организации защиты населения от ионизирующих излучений приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема организации защиты населения от ионизирующего излучения

5.6. Радиационные происшествия в России

Радиационно-опасными объектами в РФ являются 29 энергоблоков на 9 АЭС и 18 энергоблоков строящихся станций, 113 исследовательских ядерных установок, 9 атомных судов с объектами их обеспечения, 13 промышленных предприятий ядерно-топливного цикла (ПЯТЦ), около 13 тыс. других предприятий, осуществляющих деятельность с использованием радиоактивных веществ.

Среди аварий, возникающих на промышленных объектах, по объему разрушений и человеческим жертвам исключительно опасны аварии на атомных станциях, где выход из строя энергетических установок (реакторов) с ядерным топливом может привести не только к разрушению больших площадей, но и к образованию ударной волны. Доля атомной электроэнергетики в общем балансе РФ составляет 16,7%. Источником радиационной опасности на атомных станциях являются реакторы энергоблоков, бассейны выдержки ядерного топлива, хранилища жидких и сухих отходов. В потенциально опасных зонах, прилегающих к действующим АЭС, проживает более 4 млн человек. К настоящему времени в мире зафиксировано более 150 аварий на атомных электростанциях (АЭС) с утечкой радиоактивности. Кроме того, на дне Мирового океана находится шесть затонувших атомных подлодок, девять атомных реакторов, 50 ядерных боеприпасов и одна водородная бомба ВМФ США.

В российской энергетике одной из главных экологических проблем является утилизация радиоактивных отходов (РАО). За 50 лет использования атомной энергии не выработано безопасной системы захоронения и обезвреживания РАО. Все эти годы основным способом избавления от накапливающихся объемов РАО был сброс в моря, океаны, открытые наземные и речные сбросы. Радиоактивные отходы складируются на списанные суда ВМФ, и когда они наполняются, их буксируют в океан и топят. При этом не соблюдаются международные нормы ни по содержимому контейнеров, ни по глубине затопления. Так, недалеко от архипелага Новая Земля обнаружены контейнеры с уровнем радиации 160 Р/ч, затопленные на глубине от 18 до 270 м (вместо положенного минимума 4000 м).

В 1992 году аппарат Президента РФ рассекретил данные о загрязнении северных и дальневосточных морей: за 1959–1992 годы наша страна сбросила в северные моря жидкие радиоактивные отходы суммарной активностью около 20 тыс. кюри и твердые РАО активностью около 2,3 млн кюри; в моря Дальнего Востока – отходы активностью соответственно 12,3 и 6,2 тыс. кюри.

Одной из острых экологических проблем России остается проблема утилизации атомного подводного флота и обращения с РАО и отработанным ядерным топливом на объектах ВМФ. По данным официального доклада Минприроды РФ, с 1996 года из эксплуатации выведена 121 атомная подводная лодка. После запрещения в 1993 году сброса в моря и океаны отходов ядерного топлива (ОЯТ) береговые и плавучие хранилища полностью загружены, часть РАО и ОЯТ складируются на открытых площадках. По экспертным оценкам, очистка ядерных военных комплексов и восстановление нарушенных экосистем потребует не менее 50–60 лет с общими минимальными затратами 300–400 млрд долл.

Отходы ядерного топлива накапливаются во время реакции в тепловыделяющих элементах (ТВЭл). Процесс деления в ТВЭл длится несколько лет, поскольку загрузка реакторов ядерным топливом осуществляется, как правило, через три года. За этот период короткоживущие изотопы распадаются, одновременно идет накопление радионуклидов с большим периодом полураспада.

При этом ОЯТ – не просто отходы, а ценнейший материал для переработки. Например, в природном уране содержится 0,7% урана-235, а в ОЯТ – до 1,5%. Переработанные ОЯТ можно использовать как для изготовления свежего ядерного топлива (уран, плутоний), так и в различных отраслях промышленности и медицине. Уран и плутоний, извлеченные из 100 г ОЯТ, по энергетической ценности равны примерно 2 т нефти или 4–8 т угля.

Наша страна до сих пор переживает экологические последствия множества радиационных воздействий:

     • 714 ядерных взрывов при испытании ядерного оружия (из них 467 – в Казахстане, 132 – на северном полигоне Новая Земля);

     • 183 испытания в атмосфере, отразившиеся на экосистеме Крайнего Севера и Алтая (продолжительность жизни населения региона – 42 года);

     • 115 подземных взрывов в различных регионах страны (для создания хранилищ природного газа, с целью глубинного сейсмического зондирования земной коры и т. д.).

При аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года выброс радиоактивных отходов составил 63 кг, или 3,5% радионуклидов реактора. Для сравнения: мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляла 20 кт с образованием 740 г радиоактивных отходов. Следовательно, авария на ЧАЭС эквивалентна 85 атомным бомбам мощностью по 20 кт. В ходе ликвидации последствий этой аварии была проведена дезактивация 600 населенных пунктов, эвакуировано 115 тыс. человек, йодной профилактикой охвачено 5,4 млн человек, 650 тыс. ликвидаторов получили различные дозы облучения.

В целом радиоактивному заражению подверглись 19 субъектов РФ с населением более 30 млн человек, а также территории 10 государств Европы.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие виды ионизирующих излучений вы знаете?

2. Расскажите о механизме воздействия радиации на человека.

3. Какие объекты относятся к радиационно опасным?

4. Дайте характеристику зон объектов (АЭС) по степени опасности для здоровья в случае радиационной аварии.

5. Назовите единицы измерения радиоактивности.

6. Какие дозы облучения являются предельно допустимыми?

7. Охарактеризуйте радиационную безопасность в России.

Глава 6 Взрывы на производственных объектах

6.1. Взрывы и их поражающее действие

Представление о взрыве

Взрыв – быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии (тепла и газа) в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная привести к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации, то есть процесс быстрого перехода потенциальной (скрытой) энергии в механическую работу.

Механическая работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров независимо от того, существовали ли они до взрыва или образовались во время взрыва. В основе взрывного процесса могут лежать как физическое разрушение сосуда со сжатым газом или перегретой жидкостью, так и химические превращения (детонация конденсированного взрывчатого вещества, быстрое сгорание газового облака), высвобождение внутриядерной энергии (ядерный взрыв), электромагнитной энергии (искровой разряд, лазерная искра), механическая энергия (падение метеорита) и т. п.

Детонация – быстрое химическое превращение взрывчатого вещества (взрыва) с выделением огромной энергии, вызываемое взрывом другого вещества (детонатора).

Самым существенным признаком взрыва является резкий скачок давления в среде, обуславливающий образование ударной волны, распространяющейся на некоторое расстояние от места взрыва.

Ударной волной называется распространяющаяся в газообразной, жидкой или твердой среде поверхность, на которой скачкообразно изменяются плотность, температура и скорость движения частиц среды. Переднюю границу волны, характеризующуюся резким скачком давления, называют фронтом ударной волны. Ударная волна – основной разрушительный фактор взрыва.

Взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов машин и аппаратов. Сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления, а разрушения вызываются ударной волной от расширяющегося газа (пара) и осколками разорвавшегося резервуара.

Параметрами, определяющими мощность взрыва, являются энергия взрыва и скорость ее выделения.

Энергия взрыва определяется физико-химическими превращениями, протекающими при различных типах взрывов. Для парогазовых сред энергию взрыва определяют по теплоте сгорания горючих веществ смеси с воздухом для конденсированных (твердых и жидких) взрывчатых веществ – по теплоте, определяющейся при их детонации (реакции разложения); при физических взрывах систем со сжатыми газами и перегретыми жидкостями – по энергии адиабатического [4] расширения парогазовых сред и перегретой жидкости.

Поражающие факторы взрыва

Поражающее действие взрывной ударной волны (ВУВ) определяется избыточным давлением во фронте ударной волны и скоростным напором. Однако их роль в повреждении и разрушении зависит от размеров, конструкции объекта и степени связи с земной поверхностью.

Поражения, наносимые людям при взрыве, принято разделять следующим образом:

     • легкие (20–40 кПа [5] , или 0,2–0,4 кгс/см2) – скоропроходящие нарушения функций организма (звон в ушах, головокружение, головная боль, возможные вывихи и ушибы);

     • средние (40–60 кПа, или 0,4–0,6 кгс/см2) – вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей;

     • тяжелые (60–100 кПа, или 0,6–1 кгс/см2) – сильные контузии всего организма, потеря сознания, переломы конечностей и пр.;

     • крайне тяжелые (более 100 кПа, или 1 кгс/см2) – переломы конечностей, внутренние кровотечения, сотрясение мозга, потеря сознания, возможны смертельные исходы.

При взрыве может произойти разрушение здания, в котором расположено оборудование, сосуды, работающие под давлением, или его частей, а также травмирование персонала разлетающимися осколками оборудования.

При скорости распространения пламени, превышающей скорость звука, возникает взрывное горение с температурой от 1500 до 3000°С и генерируется ударная волна со скачком давления до 100 МПа. При этом на сообщение осколкам кинетической энергии тратится до 60% энергии расширения газов, а 40% – на формирование ударной волны. При взрывах большая часть осколков (80%) разлетается на расстояние 200 м, меньшая (20%) на расстояние до 1000 м, отдельные осколки могут разлетаться на расстояние до 3 км.

Другая группа опасностей зависит от свойств веществ, находящихся в оборудовании, работающем под давлением. Так, обслуживающий персонал может получить термические ожоги (если в разгерметизировавшейся установке находились вещества с высокой или низкой температурой) или химические ожоги (если в сосуде находились агрессивные вещества). При этом создается опасность отравления персонала, а при разгерметизации установок, содержащих различные радиоактивные вещества, возникает и радиационная опасность.

В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов:

     • свободный, воздушный;

     • наземный;

     • взрыв в непосредственной близости от объекта;

     • взрыв внутри объекта (сооружения).

6.2. Взрывоопасные вещества

Взрывчатые вещества могут быть твердыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твердых) в окислительной среде, часто в воздухе.

Твердые и жидкие взрывчатые вещества в большинстве случаев относятся к классу конденсированных взрывчатых веществ. При инициировании взрыва в этих веществах с огромной скоростью протекают экзотермические окислительно-восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии.

Газообразные взрывчатые вещества представляют собой однородные (гомогенные) смеси горючих газов (паров) с газообразными окислителями – воздухом, кислородом, хлором и др.

Взрывоопасные аэровзвеси состоят из мелкодисперсных частиц горючих жидкостей (туманов) или твердых веществ (пылей) в окислительной среде, чаще всего в воздухе, например мучная, угольная пыль и т. п.

6.3. Взрывоопасные объекты и аварии на них

Взрывоопасные объекты

Взрывоопасный объект (BOO) – объект, на котором хранятся, используются, транспортируются взрывоопасные вещества, а также вещества (продукты), приобретающие в определенных условиях способность к взрыву.

К BOO относятся предприятия оборонной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, текстильной, хлебопродуктовой и фармацевтической промышленностей, склады легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных газов. Аварии со взрывами чаще всего происходят на тех предприятиях, где в больших количествах применяются углеводородные газы (метан, этан, пропан). Взрываются котлы в котельных, газовая аппаратура, продукция и полуфабрикаты химических заводов, пары бензина и других компонентов, мука на мельницах, пыль на элеваторах, сахарная пудра на сахарных заводах, древесная пыль на деревообрабатывающих предприятиях. Возможны взрывы в жилых помещениях, где используется бытовой газ.

Ни одно производство не обходится без использования систем повышенного давления (трубопроводов, баллонов, емкостей и пр.). Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность.

Степень разрушения объекта при взрыве

Оценку степени разрушений элементов объекта, вызванных воздушной ударной волной, принято давать по следующей шкале:

     • слабое (8–10 кПа) – объект не выходит из строя, необходим незначительный ремонт;

     • среднее (10–20 кПа) – разрушены главным образом второстепенные элементы объекта, которые могут быть восстановлены путем проведения среднего и капитального ремонта;

     • сильное (20–40 кПа) – разрушена большая часть несущих конструкций и стен; восстановление возможно, но нецелесообразно;

     • полное (40–60 кПа) – обрушение перекрытий и разрушение всех несущих конструкций; восстановление невозможно.

Причинами сильного разрушения при слабых взрывах могут быть:

     • старение систем (снижение механической прочности);

     • нарушение технологического режима;

     • конструкторские ошибки;

     • неисправности контрольно-измерительных приборов, регулирующих и предохранительных устройств;

     • ошибки обслуживающего персонала и т. д.

6.4. Взрывозащита систем повышенного давления

Системы повышенного давления

К системам (объектам) повышенного давления относятся трубопроводы, цистерны, баллоны, сосуды, аппараты и приборы, работающие под давлением.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается:

     • организационно-техническими мероприятиями;

     • разработкой и соблюдением регламентов, норм и правил ведения технологических процессов;

     • организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала;

     • осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т. д.

Оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес, а также защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки и т. д.).

Для своевременного обнаружения различных дефектов (трещины, вмятины, дефекты сварки и т. д.), возникших при изготовлении, хранении и транспортировке сосудов, оборудования, применяют различные методы контроля:

     • внешний осмотр (визуальный) сосудов и аппаратов, работающих под давлением;

     • неразрушающие методы контроля (люминесцентные, ультразвуковые и рентгеновские методы);

     • гидравлические испытания сосудов;

     • механические испытания материалов, из которых изготовлены сосуды.

Меры обеспечения безопасности систем повышенного давления

Для обеспечения безопасности систем повышенного давления применяют ряд обязательных мер.

Используется специальная опознавательная окраска внешней поверхности трубопровода, указывающая на свойства транспортируемого вещества:

     • вода – зеленый;

     • пар – красный;

     • воздух – синий;

     • горючие и негорючие газы – желтый;

     • кислоты – оранжевый;

     • щелочи – фиолетовый;

     • горючие и негорючие жидкости – коричневый;

     • прочие вещества – серый.

Для выделения вида опасностей на трубопроводы наносятся предупреждающие (сигнальные) цветные кольца, количество которых определяет степень опасности:

     • взрывоопасные, огнеопасные легковоспламеняющиеся вещества – красный;

     • безопасные или нейтральные вещества – зеленый;

     • токсичные вещества – желтый.

Для обозначения глубокого вакуума, высокого давления, наличия радиации также используется желтый цвет.

Все трубопроводы подвергаются гидравлическим испытаниям при пробном давлении на 25% выше рабочего, но не менее 0,2 МПа.

Кроме проверки на прочность водой газопроводы, а также трубопроводы для токсичных газов испытываются на герметичность воздухом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воздуха из соединений проверяется мыльным раствором или погружением узлов в ванну с водой.

Газопроводы прокладываются с небольшим уклоном в сторону движения газа, буферная емкость снабжается в нижней части краном для систематического удаления конденсата и масла.

Паропроводы снабжаются конденсатоотводчиками, которые позволяют предотвратить возникновение гидравлических ударов и пробок.

Во избежание возникновения напряжений от тепловых деформаций, особенно в наземных газопроводах, устраиваются специальные компенсаторы в виде П-образного участка.

Трубопроводы со сжиженными газами прокладываются на расстоянии не менее 50 см от трубопроводов с горячим рабочим телом, при этом последние изолируются, а трубопроводы с легко замерзающими газами монтируются рядом с паропроводами и трубопроводами горячей воды.

Для предотвращения ожогов кислотами и щелочами фланцевые соединения трубопроводов закрываются защитными кожухами.

Трубопроводы для транспортирования жидкого и газообразного кислорода периодически, а также после каждого ремонта обезжириваются. Для обезжиривания используют тетрахлорид углерода, трихлорэтилен или тетрахлорэтилен.

Трубопроводы, по которым в зону реакции к аппарату или устройству подается горючее или окислитель, оборудуются специальными устройствами: автоматическими задвижками, обратными клапанами, гидравлическими затворами, огне– и взрывопреградителями. Обратные клапаны препятствуют обратному ходу потока рабочего тела в случае начала процесса горения и появления противодавления. Предохранительные редукторы-затворы применяются в генераторах ацетилена для исключения обратного проскока пламени от газовой горелки сварочного агрегата в генератор.

Сосуды, баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов изготавливаются малой (0,4–12 л), средней (20–50 л) и большой (80–500 л) вместимости. Баллоны малой и средней вместимости изготавливаются из углеродистой стали на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, из легированной стали – на 15 и 20 МПа.

Сжиженные газы хранятся и перевозятся в стационарных и транспортных сосудах – цистернах (сосуды для сжиженных газов), которые в случае хранения криогенных жидкостей снабжены высокоэффективной тепловой изоляцией.