Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Основы технологической безопасности производств энергонасыщенных

Материалов и изделий

Утверждено

Редакционно−издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство

Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2017

 

 

УДК

ББК

К

Рецензенты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор,

ведущий научный сотрудник В.В. Терешатов

(Институт технической химии УрО РАН);

кандидат технических наук, доцент кафедры ТПМП С.А. Котельников

 (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Талин Д.Д.

К     Основы технологической безопасности производства энергонасыщенных материалов и изделий / Д.Д.Талин. − Пермь: Изд−во Перм. нац. исслед. политехн, ун−та, 2017. − с.

ISBN

Даны материалы для изучения учебной дисциплины «Основы технологической безопасности производства энергонасыщенных материалов и изделий», в которых рассматриваются:

− механизм возникновения и развития взрыва в технологическом оборудовании в  производстве порохов и твердых ракетных топлив;

− основы построения взрывобезопасных технологических процессов производства ЭКМ;

− методические принципы, термины и определения в области анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 18.05.01  − «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий» со специализацией №2 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив», а также для специалистов в области анализа опасностей и оценки риска аварий в производстве порохов и твердых

ракетных топлив.

 УДК

ББК

 

 

ISBN                                                                               ©ПНИПУ,2017

 

 

Оглавление

Предисловие	6
Введение	8
ГЛАВА 1. Потенциальная опасность производства и использования ЭКМ	10
1.1. Аварии − естественный спутник взрывоопасных производств	10
1.2. Правовые и нормативные основы безопасных условий труда	16
1.2.1. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».	18
1.2.2. Положение о технологическом регламенте	20
1.3. Ответственность за нарушение законодательства при обращении с ЭКМ	30
1.4. Контрольные вопросы	38
ГЛАВА 2. Обеспечение безопасности труда	39
2.1. Профессиональная адаптация персонала	41
2.2. Обеспечение условий безопасного труда	47
2.2.1. Температурный режим рабочих помещений	47
2.2.2. Вентиляция рабочих помещений	51
2.2.3. Освещение рабочих помещений	58
2.3. Контрольные вопросы	65
ГЛАВА 3. Энергонасыщенные конденсированные материалы и их свойства	66
3.1. Классификация ЭКМ	66
3.2.Основные понятия физики горения и взрыва	69
3.2.1. Условия протекания взрывного превращения в ЭКМ	69
3.2.2. Основные формы химического превращения в ЭКМ.	70
3.2.3.  Переход горения в детонацию.	74
3.3. Энергетические и взрывчатые характеристики ЭКМ	79
3.4. Чувствительность ЭКМ	91
3.4.1. Чувствительность к механическим воздействиям	93
3.4.2. Чувствительность к тепловым воздействиям (тепловой начальный импульс).	97
3.4.2.1. Огневой начальный импульс.	97
3.4.2.2. Нагрев ЭКМ источником тепла без пламени.	99
3.4.3. Статическое электричество как причина возникновения начального очага загорания.	104
3.4.4.Детонация через влияние.	109
3.4.5. Факторы, влияющие на чувствительность ЭКМ	111
3.5.  Контрольные вопросы	113
ГЛАВА 4. Взрывы и взрывозащита в производстве ЭКМ	115
4.1. Возникновение и развитие взрыва в технологическом оборудовании	115
4.2. Производство баллиститных порохов и ТРТ.	119
4.2.1. Особенности детонации в баллиститных порохах и ТРТ	119
4.2.2. Взрывозащита шнек-прессов при изготовлении зарядов из БП и БТРТ	122
4.3. Производство смесевых ТРТ	124
4.3.1. Особенности детонации в смесевых ТРТ	124
4.3.2. Взрывозащита аппаратов типа СНД	127
4.4. Автоматическая система подавления взрыва (АСПВ)	129
4.5. Контрольные вопросы	132
ГЛАВА 5. Правила устройства и эксплуатации пороховых заводов	133
5.1. Правила устройства предприятий, их структура, разделы	140
5.2. Правила эксплуатации предприятий, их структура	149
5.3. Контрольные вопросы	164
ГЛАВА 6. Безопасность функционирования опасного производственного объекта	165
6.1. Основы построения взрывобезопасных технологических процессов производства ЭКМ	165
6.2. Особенности составления декларации безопасности опасных производственных объектов	170
6.3. Риск – единица измерения опасности	172
6.4. Предварительный анализ опасностей	175
6.5. Построение «дерева событий» и анализ исследуемого объекта	180
6.6. Оценка последствий	186
6.7. Контрольные вопросы	190
Заключение	191
Приложения
Приложение 1. Термины и определения	192
Приложение 2. Уровни защиты зданий и сооружений	202
Приложение 3.  Общая схема анализа опасностей и оценки риска аварий на ОПО	203
Список литературы	205

Предисловие

В настоящем учебном пособии рассмотрены основы технологической безопасности производства энергонасыщенных конденсированных материалов (ЭКМ) и  изделий из них, преподавание которых предусмотрено учебно-методическим комплексом документов для обучающихся по специальности 18.05.01  − «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий» со специализацией №2 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив».  Необходимость в настоящем учебном пособии возникла в связи с переходом в данной области знаний от концепции «абсолютной безопасности»  к оценке риска аварии и снижению тяжести ее последствий.

В первой главе дана краткая историческая справка по  авариям, имевшим место в практической работе с ЭКМ с момента их возникновения до наших дней.   Здесь также рассмотрены правовые и нормативные основы безопасных условий труда и ответственность за нарушение законодательства при обращении с ЭКМ.  В дополнение к первой главе в приложении 1 приведены термины и определения в области анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах.

Поскольку, как показал анализ, около половины случаев возникновения аварий на производстве обусловлены ошибками персонала и неудовлетворительным содержанием им оборудования, во второй главе рассмотрены вопросы работы с персоналом и создания микроклимата, обеспечивающего высокую работоспособность и связанный с ней низкий процент ошибок.

В главе 3 приводятся основные положения физики горения и взрыва и рассмотрены свойства энергоемких мате­риалов, необходимые для понимания изложенного в следующих главах. Читатель, знакомый с курсом «Химическая физика ЭКМ», может эту главу при чтении пропустить.

Введение

Энергонасыщенные конденсированные материалы (ЭКМ) относятся к важнейшим научно-тех­ническим объектам и составляют основу оборонного и экономического потенциала развитых стран.

 Начиная с древних времен (с черного пороха),  ЭКМ являются источниками энергии во всех видах оружия. Также ЭКМ широко используются в мирной жизни.  Современные технические средства становятся все более энергонасыщенными, особенно интенсивно этот процесс пошел с середины ХХ века в результате создание ядерных объектов и гигантских химических производств. С тех пор человечество стало способно инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы, вызывающих необратимые экологические изменения, соизмеримые со стихийными бедствиями. Возможными видами техногенных бедствий от аварий и техногенных катастроф могут быть пожары, взрывы, обрушения сооружений, затопление, крушение транспортных средств, нарушение систем жизнеобеспечения, выбросы опасных веществ (радиационных, химических, биохимических).

Ущерб от взрывов и пожаров в потенциально опасных производ­ствах ЭКМ растет во всех индустриально развитых странах, что обусловлено расширением масштабов производства и, как следствие этого, накоплением в одном месте боль­шого количества ЭКМ. Сюда следует добавить также увеличение габа­ритов изделий, усложнение технологических процессов и оборудования и, связанный с этим, рост числа ошибок персонала и т. д.

Как правило, производство ЭКМ из ка­чественного сырья на исправном оборудовании при соблюдении правил его эксплуатации  и технологического регламента не приводит к авариям.

Однако при производстве, транспортировании и использовании ЭКМ нередки случаи, когда из-за воздействия неблагоприятных факторов или их сочетания возникает начальный очаг заго­рания, развитие которого может привести к взрыву.

Актуализация вопросов обеспечения взрывобезопасности в производстве ЭКМ привела к созданию нового научного направления − технологической безопас­ности. Это научное направление изучает причины возникновения начального очага загорания в перерабатываемых материалах, условия распространения химической реакции после возникновения начального очага и процессы формирования сопровождающих эти реакции поражающих факторов, а также влияние на эти факторы различных защитных средств и сооружений.

Сначала превалировала концепция «абсолютной безопасности», цель которой − не допустить никаких аварий. В настоящее время она сменилась качественно новой наукой, способной обнаруживать наиболее риско­ванные звенья производственных комплексов и подсказывать оптималь­ные пути их замены. Новый подход в обеспечении безопасности состоит в том, что необходимо оценить не только вероятность возникновения той или иной аварии, но и масштабы ее последствий, то есть оценить риск аварии. Необходимо разработать совокупность специальных мер, не позволяющих аварии развиться до значительных масштабов.

Решение этих вопросов позволяет сформулировать требования к технологическому оборудованию, его размещению в производственных зданиях, размещению зданий и защитных сооружений на производственных площадях, определить эффективность различных видов защитных сооружений и выбрать оптимальные из них в каждом конкретном случае, устано­вить безопасные и допустимые расстояния между ними.

Целью настоящего учебного пособия является формирование знаний в области выявления потенциальных опасностей, способ­ных нанести существенный урон при производстве и применении ЭКМ и организации технологического процесса, направленного на снижение вероятности возникновения и тяжести последствий возможных аварий.

Освещение рабочих помещений

Хорошее освещение рабочих мест − одно из важнейших требований техники безопасности и промышленной санитарии. Особенно большое значение придается нормальной освещенности, потому что около 90% всей получаемой информации человеком воспринимается с помощью зрения.

При недостаточном освещении зрительное восприятие снижается, развивается близорукость, появляются болезни глаз и головные боли. Из-за постоянного напряжения зрения наступает зрительное утомление. При недостаточном освещении работающий наклоняется к оборудованию, вследствие чего возрастает опасность несчастного случая. Постоянный перевод взгляда с достаточно освещенного предмета на плохо освещенный вызывает профессиональную болезнь − нистагм. Длительная работа при высокой освещенности может привести к светобоязни − повышенной чувствительности глаз к свету с характерным слезотечением, воспалением слизистой оболочки или роговицы глаза. Зрительное утомление – одна из часто встречаемых причин возможных ошибок персонала.

Обычно применяют три вида освещения: естественное, искусственное и смешанное.

Естественное освещение, создаваемое природными источниками света, имеет высокую биологическую и гигиеническую ценность и оказывает сильное воздействие на психику человека. Освещенность помещений естественным светом зависит от светового климата данной местности, ориентации окон, качества и содержания оконных стекол, окраски стен, глубины помещения, размеров световой поверхности окон, а также предметов, закрывающих свет.

Естественное освещение помещений осуществляется через световые проемы и может быть выполнено в виде бокового, верхнего или комбинированного. Боковое освещение происходит через окна в наружных стенах; верхнее − через световые фонари, располагаемые в перекрытиях; комбинированное − через окна и световые фонари.

Естественную освещенность внутри помещении оценивают коэффициентом естественной освещенности (КЕО):

КЕО=Е_вн/Е_нар∙100%.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – выраженное в процентах отношение естественной освещенности Е_вн, созданной в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_нар, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Освещение помещения естественным светом характеризуется коэффициентом естественного освещения ряда точек, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и горизонтальной плоскости, находящейся на 1 м над уровнем пола. Минимальный коэффициент естественного освещения в зависимости от выполняемой работы при верхнем и комбинированном освещении должен составлять от 10 до 2 %, а при боковом освещени 3,5−0,5 %.

Приближенно естественное освещение рассчитывают через отношение площади световых проемов к площади пола (световой коэффициент). Для химических цехов он лежит в пределах 1/5…1/6.

При недостаточном естественном освещении устраивают искусственное освещение, которое подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное и охранное.

Рабочее освещение может быть общим для обеспечения освещенности всего производственного помещения или местным, применяемым в случае недостаточности общего освещения рабочих мест, станков, столов в читальнях и т. д.

Общая система освещения – это освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное) или применительно к расположению оборудования (общее локальное). 

Местная система освещения – освещение, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Комбинированное освещение − это сочетание общего и местного освещения. В мастерских (цехах) одно местное освещение не допускается.

 Рабочее освещение нормируется в пределах от 5 до 5000 лк в зависимости от назначения помещений, условий и рода выполняемой работы. Требования к освещению помещений промышленных зданий содержатся в СНИП 23-05-2010, часть которых приведена в таблице 5.

Требования к освещению помещения промышленных зданий Таблица 5

Характеристика зрительной работы	Раз­ряд зри­тель­ной рабо­ты	Освещенность, лк при системе общего освещения
Наивысшей точности	I	400…1250
Очень высокой точности	II	300…750
Высокой точности	III	200…500
Средней точности	IV	200…300
Малой точности	V	200…300
Грубая (очень малой точности)	VI	200
Работа со светящимися материала­ми и изделиями в горячих цехах	VII	200
Общее наблюдение за ходом производственного процесса:	VIII	200
постоянное, периодическое при постоянном пребывании людей в помещении		75
периодическое при периодическом пребывании людей в помещении		50
Общее наблюдение за инженерны­ми коммуникациями		20

 

Важным гигиеническим требованием является защита глаз от слепящего действия света, что достигается применением соответствующей осветительной арматуры и нормированием высоты подвеса и яркости светильников. Наименьшая высота подвеса для ламп мощностью более 200 Вт − 3 м от уровня пола.

Аварийное освещение предусматривается на случаи внезапного отключения рабочего освещения. Оно необходимо для продолжения работы или вывода людей из помещения и составляет не менее 0,3 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых площадках. Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) – предусматривается для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения в опасных для прохода местах.

Сравнительные характеристики различных типов источников света                                           Таблица 6

Технические характеристики	Лампы накаливания	Галогенные лампы накаливания	Люминесцентные лампы	Металлогалогенные лампы	Светодиодные лампы
Срок службы источника света	1 000 часов	2 000 часов	8−12 000 часов	10 000 часов	50 000 часов
Световая эффективность	10 Лм/Вт	15 Лм/Вт	80 Лм/Вт	70 Лм/Вт	80 – 100 Лм/Вт
Выделение тепла при горении	высокое	высокое	низкое	есть	низкое
Допустимая температура окружающей среды	− 60 C +100 C	− 60 C +100 C	+5 C +55 C	− 40 C +40 C	− 40 C +40 C
Перезажигание лампы	мгновенное	мгновенное	мгновенное	5−7 минут	мгновенное
Пульсации излучения	мало заметные	мало заметные	нет	мало заметные	нет
Цветовая температура, К	2700	2700	2000−6500	2000−6500	2000−6500
Индекс цветопередачи	100	100	80	60−90	80
Специальная утилизация	не требуется	не требуется	требуется	требуется	не требуется
КПД светильника	50−80%	50−80%	45−75%	50−75%	70−100%
Средняя стоимость	низкая	низкая	средняя	высокая	высокая

 

Дежурное освещение – освещение в нерабочее время. Для дежурного освещения может использоваться часть светильников того или иного вида освещения.

Охранное освещение предусматривается для ограничения опасных участков (траншей, котлованов, трубопроводов). Оно должно обеспечивать освещенность на уровне земли 0,5…1 лк.

В качестве источников света применяют вакуумные и газонаполненные лампы накаливания, галогенные и газоразрядные лампы. Технические характеристики различных типов ламп приведены в таблицах 6…8. При анализе таблицы 6 следует иметь в виду, что энергосберегающие лампы работают по тому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы, с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую.

Для общего освещения помещений следует использовать энергоэкономичные разрядные источники света и светодиоды со световой отдачей не менее 55лм/Вт, в соответствии с областью их применения.

Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается законом 261−ФЗ от 23 ноября 2009 года. С 01 января 2011 года не допускается применение для освещения ламп накаливания мощностью 100 Вт и более.

Световой поток ламп накаливания общего назначения       Таблица 7

 

Мощность, Вт	Тип лампы	Св. поток, лм	Мощность, Вт	Тип лампы	Св. поток, лм
15	В	105	150	Г	2000
25	В	220	150	Б	2100
40	Б	400	200	Г	2800
40	БК	400	200	Б	2920
60	Б	715	300	Г	4000
60	БК	750	500	Г	8300
100	Б	1350	750	Г	13100
100	БК	1450	1000	Г	18600

 

В  – вакуумные,    Г – газонаполненные,    К – криптоновый наполнитель, 

Б – биспиральные.

 

Применение открытых ламп опасно, поэтому их используют с дополнительной арматурой (рассеиватели, затемнители, абажуры и пр.), которые защищает глаза работающих от излишней яркости источника света, образуя защитный угол. Электрические лампы вместе с арматурой обычно называют светильниками. Светильники могут быть открытого, защищенного, влагозащищенного, пылезащищенного, взрывозащищенного исполнения.

Световой поток люминесцентных ламп (220 в)         Таблица 8

Тип лампы	Световой поток (лм) при мощности лампы (Вт)
	15	20	30	40	65	80
ЛДЦ	500	820	1450	2100	3050	3560
ЛД	540	920	1640	2340	3575	4070
ЛХБ	675	935	1720	2600	3820	4440
ЛБ	760	1180	2100	3000	4550	5220

ЛБ – белого света, ЛХБ – холодно− белого света, ЛДЦ – с улучшенной цветопередачей.

 

Основным методом расчета является расчет по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет ведется по формуле:

,                                               (4)

где n – количество светильников, шт.;

E – нормированная освещенность (берется из СН и П 23 – 05 – 2010 по типу зрительных работ – Табл. 4);

S – площадь помещения, м²;

Z – поправочный коэффициент светильника Z= 1,1÷1,3;

K – коэффициент запаса, учитывающий снижение при эксплуатации

K= 1,1÷1,3;

P – световой поток лампы, лм, (Табл. 6,7);

U – коэффициент использования, зависящий от типа светильников, 

U = 0,55÷0,60;

m – число ламп в светильнике.

Пример.

Расчет освещения в кабине площадью 200 м², где происходит общее наблюдение за ходом технологического процесса. Согласно табл. 4  здесь мы имеем дело с VIII разрядом зрительной работы, т.е. должны обеспечить освещенность равную E = 200лк. Выбираем светильники АОДД рассеянного

типа с люминесцентными лампами ЛБ – 40 по 2 лампы в каждом. Световой поток ЛБ−40 находим в таблице 7 Р= 3000лм.

Необходимую освещенность способны обеспечить 6 светильников.

Если фактическая освещенность отличается на 10…20%, изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.

 

2.3. Контрольные вопросы

1. Для чего нужен «Квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и других служащих»?

2. Что такое профессиограмма, кем и как она создается и где применяется?

3. Перечислите виды инструктажей и особенности каждого из них.

4. Задайте размеры лабораторного помещения, выберите вид лабораторной работы с вредным веществом и рассчитайте для данного случая вентиляцию.

5. Рассчитайте освещение лабораторного помещения, заданного в п. 4.

И их свойства

Наряду с физическими и химическими характеристиками, присущими всем видам веществ и различного рода композиций из них, ЭКМ обладают рядом уникальных свойств, обусловленных наличием в них запаса химической энергии, способной к преобразованию в тепловую энергию или механическую работу в результате взрывного превращения. В настоящей главе рассматриваются виды ЭКМ, их энергетические и взрывчатые характеристики, а также чувствительность к различным внешним воздействиям.

Классификация ЭКМ

По своему служебному назначению все ЭКМ, в за­висимости от требуемого для выполнения целевой функции процесса, делятся на четыре группы:      

1.Инициирующие взрывчатые вещества (ИВВ).

2.Бризантные взрывчатые вещества (БВВ).

3.Метательные ЭКМ. Ракетные топлива и пороха.

4.Пиротехнические смеси.

Инициирующие ВВ применяются для инициирования (возбуждения) взрыва разрывных за­рядов из БВВ или процесса горения метательных и твердотопливных зарядов.

ИВВ характеризуются высокой чувствительностью к простым видам начального импульса (удар, трение, накол, нагрев) и способностью взрываться в очень малых количествах (сотые, а иногда тысячные доли грамма).

ИВВ часто называют первичными ВВ, так как они взрываются от простых начальных импульсов и используются для возбуждения максимально возможной скорости взрывчатого превращения (скорости детонации) вторичных зарядов ВВ.

Важнейшими представителями инициирующих веществ яв­ляется: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца и тетразен.

К группе инициирующих ВВ относят также воспламенительные составы, основой которых, как правило, служат однород­ные ИВВ, скорость горения которых замедляют и регулируют специальными добавками. Назначение воспламенительных составов – получение при их горении луча пламени, служащего для воспламенения (зажигания) пороховых зарядов, замедлите­лей в дистанционных трубках и взрывателях и других объектов.

Бризантные ВВ − это такие взрывчатые вещества, которые характеризуются относительно невысокой чувствительностью к простым видам начального импульса и значительным разрушительным (дробящим) дей­ствием на прилегающую среду. Так как в условиях практического применения возбужде­ние детонации разрывных зарядов осуществляется с помощью инициирующих (первичных) ВВ, то бризантные ВВ часто на­зывают вторичными.

БВВ широко применяют в народном хозяйстве при взрывных работах, взрывной сварке, взрывном упрочнении металла, взрывном штамповании, в горной промышленности для открытых и подземных работ. В военной технике БВВ применяют для снаряжения боеприпасов: для разрывных зарядов мин, снарядов, авиационных бомб, боевых частей ракет, боевых зарядных отделений торпед, ручных и ружейных гранат и др., а также для устройства инженерных взрывных заграждений (минные поля, фугасы). Они являются важной частью атомных и термоядерных боеприпасов: взрыв зарядов вторичного ВВ обеспечивает достижение надкритической массы ядерного заряда.

Широкое применение ВВ находят и в научных исследованиях как простое и удобное средство получения высоких температур, больших скоростей и сверхвысоких давлений.

Характерным ви­дом взрывного превращения ВВ этой группы является детона­ция; они способны и гореть, но при некоторых условиях горе­ние может стать неустойчивым и перейти во взрыв или в дето­нацию.

 Важнейшими представителями инициирующих веществ яв­ляется тринитротолуол, гексоген, октоген и др.

Метательные ЭКМ (пороха и твердые ракетные топлива) − многокомпонентные системы на основе вьiсокомолекулярных соединений, способные к закономерному горению и применяемые в качестве источника энергии для сообщения движения снаряду. Для веществ этой группы характерным видом превращения является послойное горение по так называемому "геометрическому" закону без перехода в детонацию.

Возможность использования ЭКМ для метания снарядов как в ствольной артиллерии и стрелковом оружии, так и в ракетной технике определяется их способностью образовывать при горении значительное количество высокотемпературных газообразных продуктов. Закономерное горение ЭКМ обеспечивается их химическим составом, плотностью, механической прочностью, а также формой элементов.

В настоящее время различают в основном три класса метательных ЭКМ: дымные пороха, нитроцеллюлозные пороха и смесевые ракетные твердые топлива.

Пиротехнические составы − вещества или смеси, дающие при горении световые, тепловые, дымовые и звуковые эффекты.

Пиротехнические составы в зависимости от назначения разделяют на осветительные, сигнальные, трассирующие, за­жигательные, маскирующие дымовые, имитационные. Представляют собой механические смеси; они состоят в основном из окислителей и горючих веществ и содержат добавки, сообщающие продуктам горения дополнительные специальные свойства: окрашивающие пламя, образующие цветной дым и др.

Спецификой применения всех видов ЭКМ является использование происходящих в них процессов взрывного химического превращения в виде горения или детонации.

Основные понятия физики горения и взрыва

В наиболее широком смысле слова взрывом называют физическое или химическое превращение вещества, сопровождающееся очень быстрым проявлением механической работы, вызываемым внезапным расширением сильно сжатых газов или паров. Различают физические, ядерные, химические, электрические и кинетические взрывы в зависимости от причин, их вызывающих. Для нас практический интерес представляет химический взрыв, происходящий за счет превращения потенциальной химической энергии в энер­гию сжатых газов в результате быстрого протекания химической ре­акции. Химическому взрыву мож­но дать такое определение: взрывом называют быстрое экзотермическое химическое превращение, протекающее с обра­зованием сильно сжатых газов и паров и сопровождающееся механической работой разрушения или перемещения окружаю­щей среды»

Химическую реакцию, сопровожда­ющуюся или способную сопровождаться взрывом, называют взрывным превращением.

.

Удельный импульс тяги

Удельным импульсом тяги двигателя J_уд называют отношение силы тяги двигателя Р к  массовому расходу продуктов горения d т/ dt:

.

При заданных величинах давления продуктов горения в камере сгорания РДТТ и на срезе сопла удельный импульс тяги является характеристикой твердого топлива и поэтому ис­пользуется для сравнительной оценки различных твердых теплив.

Удельный импульс тяги часто определяется при условии, что давление в выходном сечении сопла равно давлению окружающей среды. В этом случае, при прочих равных усло­виях, величина удельного импульса тяги максимальна.

Величина удельного импульса тяги (единичного импульса) твердых топлив различных составов колеблется в пределах от 2000 до 2600 Н·с/кг.

Значения энергетических и баллистических характеристик различных порохов приведены в табл. 9.

Бризантное действие взрыва

Бризантное действие взрыва действие вызывает местное разрушение в результате резкого удара продуктов детонации по прилегающей к заряду среде или близко расположенным объектам.

Бризантное действие проявляется в дроблении, пробивании или весьма сильной деформации объектов. Оно происходит лишь вблизи заряда ВВ на расстоянии не более двух радиусов заряда, т.е. в первой зоне, где параметры продуктов детонации достаточно велики.

Бризантное действие зависит не только от заряда ВВ, но и от характеристики объекта, а именно от соотношения между временем воздействия продуктов детонации на объект τ и временем прохождения волны деформации по объекту τ₁, т.е. времени разрушения объекта.

Для контроля производства и при практи­ческом применении ВВ бризантность оценивают по стандартной пробе − по величине обжатия свинцового цилиндра при взрыве на нем заряда (Табл. 10).

Фугасное действие взрыва.

Очень часто под фугасным действием взрыва понимается действие взрыва в форме раскалывания и отбрасывания среды, в которой происходит взрыв. Фугасное действие обусловлено расширением продуктов де­тонации до сравнительно невысоких давлений и прохождением ударной волны в окружающей среде. За пределами зоны фугас­ного действия лежит еще значительно более глубокая область распространения сравнительно слабых ударных и звуковых волн. Фугасное действие взрыва определяется работоспособностью ВВ, т.е. работой, которую может совершить данный заряд ВВ, при неограниченном расширении продуктов взрыва в среде. Эта работа зависит от теплоты взрыва Q_v, удельного объема W₁ и теплоемкости продуктов взрыва.

Для оценки работоспособности (фугасности) ВВ наибольшее распространение имеет метод, при котором измеряется расширение, образуемое взрывом в свин­цовой бомбе. (Табл. 10).

Тротиловый эквивалент

Тротиловый эквивалент является сравнительной оценкой работоспособности различных ЭКМ. Метательные ЭКМ (пороха и ТРТ) могут взрываться и детонировать, поэтому необходимо знать разрушающий эффект при взрыве для расчета сооружений, защиты, оценки опасности для окружающих объектов и т. п.

Тротиловый эквивалент – относительная величина, выражающая работоспособность данного пороха или топлива через показатель работоспособности тротила. За эталон принимается тротил с плотностью 1,5 г/см^З и с теплотой взрыва 4186 кДж/кг (1000 ккал/кг), отвечающей данной плотности , где А_п − работоспособность пороха; А_т − работоспособность тротила.

Тротиловый эквивалент является важнейшей характеристикой порохов и топлив, учитываемой при проектировании объектов и их территориальном размещении, при разработке средств защиты и организации производства. При передаче вновь разработанных порохов и топлив на освоение в валовом производстве или для использования в ОКР в паспорте топлива или пороха обязательно приводится его величина.

Определяется тротиловый эквивалент при положительных и отрицательных температурах. Одна из методик заключается в том, что заряд или ДУ, снаряженный топливом, устанавливается в яму, засыпается грунтом и затем с помощью активного заряда из ВВ инициируется взрыв изделия (инициирование с верхнего торца изделия). Замеряется размер воронки. По этим размерам вычисляется количество тротила, которое понадобилось бы для образования такой же воронки. По полученным данным вычисляется тротиловый эквивалент.

По другой методике тротиловый эквивалент определяется по избыточному давлению на фронте ударной волны. В ходе эксперимента находят величину избыточного давления на строго определенном расстоянии от заряда. Затем вычисляют массу тротила, взрыв которого на том же расстоянии дает ту же величину избыточного давления.

В обоих этих случаях тротиловый эквивалент определяют как отношение массы тротила к массе данного пороха  .

Тротиловый эквивалент зависит от состава топлива, его физического состояния, температуры, наличия или отсутствия оболочки (Табл. 11).

Тротиловый эквивалент различных ЭКС          Таблица 11

Природа ЭКС	a	Природа ЭКС	a
Пироксилиновый порох	0,5	Тротил	1.00
Баллиститный порох	0,5	Гексоген	1.25
Дымный порох	0,35	ТГ 50/50, 40/60, 20/80	1.20
СТРТ	6…109	Окфол (октоген+2%фл)	1,62
Нитроглицерин	150	Тетрил	1,10
		ТЭН	1,40

 

 Скорость горения порохов и твердых ракетных топлив.

 Различают линейную и массовую скорость горения.

Линейной скоростью горения называют скорость переме­щения горящей поверхности вглубь пороховых элементов по нормали к поверхности пороха. Обозначается и и измеряется обычно в мм/с.

Массовая скорость горения пороха характеризуется ко­личеством пороха, сгорающего в единицу времени с единицы площади горящей поверхности. Массовая скорость горения связана с линейной скоростью следующим уравнением , где r − плотность пороха.

Скорость горения является важнейшей баллистической характеристикой порохов и ТРТ, так как ее величина в зна­чительной степени определяет баллистические характеристики зарядов.

Установлено, что скорость горения зависит от очень боль­шого числа факторов, основными из которых являются: природа и состав пороха, давление газов среды, в которой происходит горение, и начальная температура пороха.

Аналитическое выражение зависимости скорости горения от давления принято называть законом скорости горения. Для подавляющего большинства порохов ствольного ору­жия, горение которых происходит при высоких давлениях (р > 30 МПа), закон скорости горения имеет вид u = u₁• р, где u₁ − коэффициент скорости горения или «единичная» скорость горения, мм/(с·МПа); р − давление газов, МПа.

Величина «единичной» скорости не зависит от давления, а определяется только природой и составом пороха (Табл. 12). Поэтому она применяется для сравнения различных порохов по скорости горения при строго определенных значениях начальной температуры и давления.

 «Единичная» скорость горения при 15⁰С         Таблица 12

Наименование пороха	u1, мм/(с·МПа)
Пироксилиновый для стрелкового оружии	0,9…1,0
Пироксилиновый орудийный	0,75…0,85
Нитроглицериновый минометный	1,15…1,20
Нитроглицериновый ракетный	0,7

 

Для твердых ракетных топлив, горение которых происходит при сравнительно невысоких давлениях (р = 5 ... 15 МПа) наиболее общим законом скорости горения является следующий , где a, b, υ – коэффициенты, зависящие от состава ТРТ и интервала давлений. Определяются опытным путем. Частными случаями этого закона могут быть или .

При этом для одного и того же твердого топлива в диапазоне давлений 3...5 МПа обычно справедлив закон скорости горения вида , а при более высоких давлени­ях – вида .

Зависимость скорости горения от начальной температуры заряда. С повышением начальной температуры скорость горения порохов и твердых ракетных топлив увеличивается. Для оценки температурной чувствительности скорости го­рения используется температурный коэффициент β, представ­ляющий собой следующее выражение:

                                            (5)

Таким образом, β ха­рактеризует относительное изменение скорости горения поро­ха при изменении начальной температуры на один градус.

Для современных нитроцеллюлозных порохов и ТРТ β = 0,0038... 0,0050 град ^–1.

Сравнительно высокая температурная чувствительность скорости горения является весьма существенным недостатком нитроцеллюлозных порохов и ТРТ. Она обусловливает зави­симость баллистических характеристик готовых зарядов от их начальной температуры. При достаточно большом диапазо­не температур эксплуатации (от – 50 до +50 ⁰C) это усложня­ет условия боевого применения зарядов (необходимо вводить поправки на температуру заряда), а в отдельных случаях и конструкцию РД (наличие сменных сопловых вкладышей).

Скорость детонации.

Детонационную волну можно рассматривать как устойчивый комплекс из ударной волны и следующей за ней зоны химических реакций. Этот комплекс распространяется по веществу со сверхзвуковой скоростью. Тепловая энергия, выделившаяся в результате реакций, пойдет на пополнение потерь энергии ударной волны. Это обеспечивает поддержание волны на максимально высоком уровне, характерном для данного ВВ. Поэтому детонация распространяется по заряду с постоянной и максимально возможной для данного ВВ скоростью.

Скорость детонации зависит от природы взрывчатого вещест­ва, его плотности, содержания и природы примесей. В табл. 13 приведены данные о зависимости между плотно­стью ρ и скоростью детонации D четырех бризантных ВВ.

В интервале плотностей от 1,0 до 1,6…1,7 г/см³ зависимость скорости детонации от плотности для таких ВВ может быть вы­ражена приближенной формулой Б. И. Шехтера:  где D −скорость детонации; r − плотность ВВ; А−коэффициент, зависящий от свойств ВВ; α − около 0,67.

 

Зависимость скорости детонации D от плотности ρ ВВ       Таблица 13

Тротил		Тетрил		Тэн		Гексоген
с, г/см3	D, м/с	с, г/см3	D, м/с	ρ, г/см3	D, м/с	ρ, г/см3	D, м/с
1,0	4700	1,0	5480	1,0	5500
1,29	5900	1,28	6510	1,20	6300	1,30	6875
1,46	6500	1,45	7220	1,40	7100	1,50	7690
1,59	6900	1,61	7470	1,60	7900	1,60	7995

 

Скорость детонации имеет наименьшее для данного ВВ значение, когда диаметр заряда равен критическому. С ростом диаметра до не­которого предела скорость детонации увеличивается, а затем дальнейшее увеличение диаметра не приводит к увеличению ско­рости детонации. Диаметр заряда, при котором скорость детонации достигает наибольшего значения, называется предельным.

 

Чувствительность ЭКМ

Наличие взрывчатых свойств у того или иного вещества определяет лишь потенциальную возможность его взрывного превращения. Для того чтобы эта воз­можность реализовалась, необходимо произвести на ЭКМ определенное воздействие, способное вызвать взрыв. Такое воздействие называют начальным импульсом. Различные ЭКМ обладают разной чувствительностью к внешним воз­действиям. Чувствительность есть способность ЭКМ реагировать на внешние воздействия возникновением горения или взрыва. Чувствитель­ ность ЭКМ характеризуется минимальной величиной начального импуль­ са, необходимой для возбуждения взрывчатого превращения.

Самыми распространенными начальными импульсами являются механический, тепловой, электрический и взрывной.

Основной причиной несанкционированных (случайных) загораний при производстве ЭКМ и изготовлении из них изделий является превы­шение допустимого уровня механического воздействия для перераба­тываемого материала. Действительно, практически любые операции по переработке ЭКМ связаны с механическими воздействиями на них. На­пример, при операциях прессования зарядов, механической обработки на токарных и фрезерных станках, шнековании, чистке оборудования и т.д. на ЭКМ оказываются механические воздействия. Знание закономер­ностей воздействий и допустимых величин этих воздействий на ЭКМ, исключающих его загорание (т.е. допустимых тепловых воздействий», являющихся результатом перехода механической энергии в тепловую), является одним из главных вопросов организации безопасных методов переработки ЭКМ.

Под чувствительностью к механическим воздействиям (удару, ударному сдвигу, трению) понимают способность ЭКМ разогреваться в локальных точках до температуры вспышки при переходе механичес­кой энергии удара или трения в теплоту.

Температурой вспышки называют ту минимальную температуру, при которой теплоприход становится больше теплоотвода. и химическая реакция, вследствие ее ускорения и самоускорения, принимает ха­рактер взрывчатого превращения. Иными словами, температура вспыш­ки − это та наименьшая температура, до которой должен быть нагрет ЭКМ, для того чтобы вызвать в нем необратимое химическое превраще­ние с образованием конечных продуктов разложения, характерных для конкретного ЭКМ. Химическое превращение может протекать со скоро­стями, сопровождающимися звуковым и световым эффектами.

Под чувствительностью вещества к искровому разряду понима­ют его способность воспламеняться при воздействии на него электри­ческого разряда с определенной энергией, например, обусловленного статическим электричеством.

При возбуждении взрывчатого превращения в ЭКМ энергией другого ЭКМ имеется ряд особенностей и закономерностей, которые зависят как от индивидуальных свойств ЭКМ, так и от условий, при которых проис­ходит это возбуждение. В зависимости от целого ряда факторов и видов приложения энергии в ЭКМ могут протекать различные процессы, кото­рые характеризуются целым рядом показателей, таких как.

а) минимальный инициирующий импульс − минимальное количе­ство стандартного ЭКМ, при подрыве которого может быть возбуждена детонация исследуемого ЭКМ;

б) критический диаметр детонации − диаметр, при превышении ко­торого в ЭКМ возможно протекание устойчивой, стационарной детона­ции открытого заряда. Критический диаметр определяется временем протекания химической реакции в зоне детонационной волны;

в) расстояние передачи детонации − максимальное расстояние меж­ду испытываемым зарядом и стандартным инициатором, при подрыве котopогo в испытуемом заряде еще возбуждается устойчивая детона­ция. Расстояние передачи детонации характеризует чувствительность ЭКМ к УВ.

г) критическое давление возбуждения детонации − минимальное давление УВ, при прохождении которой по заряду ЭКМ в нем возбужда­ется устойчивая, стационарная детонация.

 Проводимая по указанным показателям оценка характеризует сте­пень пожаровзрывоопасности перерабатываемого материала и служит отправной точкой для организации безопасного производства ЭКМ или его транспортирования.

Статическое электричество

Детонация через влияние.

 При детонации нескольких зарядов ЭКМ второй заряд может взорваться не только при его расположении впритык к первому, но и тогда, когда он нахо­дится от него на некотором расстоянии. Такая передача детона­ции называется детонацией через влияние; первый заряд назы­вают активным зарядом; расположенный на некотором расстоя­нии от первого − пассивным.

Расстояние, на которое передается детонация, зависит от ря­да факторов, из которых отметим главные.

а) Бризантность, величина, расположение и форма активного заряда. Тэн и гексоген передают детонацию на большее расстояние, чем менее бризантные – тро­тил или пикриновая кислота. Плотно спрессованное взрывчатое вещество передает детонацию дальше, чем то же вещество, но менее плотное. В направлении распространения детонации дей­ствие больше, чем в обратном или боковом. Даль­ность передачи детонации растет с увеличением веса активного заряда.

б) Чувствительность к детонации и плот­ность пассивного заряда. Вещества, более чувствитель­ные к детонации, детонируют при большем расстоянии от актив­ного заряда, чем менее чувствительные. Так как при увеличении плотности чувствительность к детонации, как правило, умень­шается, то при увеличении плотности пассивного заряда даль­ность передачи детонации через влияние также уменьшается. Вообще все факторы, изменяющие чувствительность пассивного заряда к детонации, изменяют дальность передачи детонации через влияние.

в) Общая оболочка. Дальность передачи увеличивает­ся при включении зарядов в общую оболочку, например, в трубу.

г) Характер среды, разделяющей заряды. Луч­ше всего детонация передается через воздух, хуже через воду, еще хуже через глину и хуже всего через сталь и порошко­образную среду, например, рыхлую землю, песок и т. д.

Для проверки надежности передачи детонации от патрона к патрону определяют максимальное расстояние между двумя патронами, при котором еще происходит передача детонации.

Описанные виды начального импульса, за исключением взрывного, носят название про­стого начального импульса. Сюда относятся луч пламе­ни, искра, удар, трение и др.

Во многих случаях на­блюдается отсутствие экви­валентности между различ­ными видами начального импульса. Так, например, дымный порох более чувст­вителен к лучу огня, чем не­которые ароматические нитросоединения, но менее чувствителен к удару. Азид свинца более чувствителен, чем тринитрорезорцинат свинца к механическим воз­действиям, но менее чувст­вителен к тепловым.

 

Производство смесевых ТРТ

Дымные пороха

Как указывалось ранее, дымный порох при испытании на чувствительность к радару оказывается менее опас­ным, чем пироксилин и нитроглицериновые пороха.

Однако по чувствительности к искре, возникающей при ударе металлических предметов, дымный порох очень опасен. Эти свойства пороха налагают особые требования на безопасное построение технологическо­го процесса и в частности по предотвращению искрообразования и скопления зарядов статического элект­ричества.

В правилах указаны специальные требования по:

− проверке компонентов пороха, калиевой селитры, угля, серы на отсутствие посторонних предметов (фильтрация, просейка);

− применению тары из неискрящихся материалов;

− обязательной дополнительной просейке возвратных отходов;

− регулярной (не реже одного раза в месяц) перебор­ке и мытью пластмассовых шаров, применяемых в ша­ровых мельницах;

− устройству рельсовых путей для вагонеток, въез­жающих в производственные здания, из цветного ме­талла, очистке колеи внутри здания, вагонетки и ее ко­лес от пыли влажным способом во всех случаях при выезде вагонетки из здания.

В правилах предусматривается разбивание порохо­вых плиток только деревянным молотком, смоченным водой.

Зарядка конвертов перед прессованием и разборка после прессования должна проводиться на специаль­ных деревянных столах, обитых кожей и электропро­водной техпластиной (резиной).

Все выпускные печки должны быть выполнены из электропроводного материала (пленки, резины); элект­ропроводные покрытия столов и печки должны быть заземлены.

Сушка пороховой таблетки

Безопасность на фазе сушки обеспечивается при обя­зательном соблюдении двух условий:

− исправности сушилки (шнековой или барабанной);

− систематической профилактики против скопления конденсата нитроэфиров на стенах, потолке и обору­довании. Это достигается регулярным обжигом поме­щения и оборудования и смазкой всех трущихся час­тей аппарата (шестерни, цепи, ролики).

Прессование

В настоящее время процесс прессования хорошо изу­чен, тщательно диагностируется на пульте с помощью компьютера, поэтому взрывы на прессах перешли в разряд редких событий.

Отметим некоторые важнейшие требования по без­опасности.

Первоочередными действиями персонала являются проверки перед запуском на исправность и функционирование системы пожаротушения (БАПС), устройст­ва автоматического отключения пресса при запре­дельных нагрузках прессования (для каждого состава).

Подаваемый в процесс полуфабрикат после сушил­ки должен обязательно проходить через металлоотсекатель.

Перед пуском пресса в работу должна производить­ся обязательная проверка специальным щупом зазора между ребордами винта и втулкой пресса, во избежа­ние недопустимых люфтов при работе.

После окончания процесса прессования пороховая масса из пресса и раструба должна быть вытеснена инертной массой.

Большой практический опыт зафиксирован в прави­лах по времени остановки пресса без разгрузки, в случае каких-либо неисправностей на предыдущих фа­зах. Это время не должно превышать 3-х часов.

В случае неисправности в работе собственно прес­са, сопровождающейся высокими нагрузками прессо­вания, пресс останавливается, раструб отсоединяется и после охлаждения отправляется для выжигания на площадку сжигания.

Производство СТРТ

Большинство компонентов СТТ пожаро- или взрыво­опасны. Это окислители, металлическое горючее, взрывчатые вещества, активные связующие. Правила эксплуатации определяют порядок обращения с ними и технологические приемы по предотвращению опас­ных ситуаций.

Смешение указанных компонентов в СТТ осуществ­ляется в строго определенном порядке, исключающем аварийную ситуацию.

Строго регламентированы по времени, температуре, конструкциям оснастки и оборудования такие опера­ции как термостатирование (полимеризация) и распрессовка. Значительно большую роль, чем в произ­водстве других порохов, в технологии производства СТРТ играют операции по подготовке оборудования, дозирующих средств, оснастки, программ управления процессом к циклу смешения и заполнения изделия.

Подготовка компонентов

При работе с перхлоратом аммония особое внимание обращается на исключение засорения его посторон­ними предметами особенно горючими и органически­ми веществами, а также металлами и продуктами кор­розии металлов. В технологическом процессе должны быть исключены механические воздействия на ПХА (особенно сухой) и на его смесь с другими компонен­тами.

В оборудовании для перхлората аммония должны быть исключены горючие органические материалы в ви­де деталей оборудования, прокладок, уплотнений и т.п.

На операциях подготовки порошкообразных компо­нентов, их транспортирования, дозирования особое значение имеет исправность заземляющих устройств и других средств по предотвращению накопления и раз­ряда статического электричества.

Вакуумтранспортные линии по транспортировке ПХА и других окислителей, гексогена и октогена, а также прерыватели детонации на этих линиях должны систематически (по графику) проверяться на заземле­ние и исправность полимерных узлов и труб.

Вакуумтранспортировка сыпучих ВВ (гексогена, ок­тогена) должна осуществляться в среде инертного газа. При обращении с металлическими порошками, в частности алюминия и магния, должны строго соблю­даться меры, исключающие их пыление и попадание в них влаги. Температура и относительная влажность в помещениях, где с металлическими порошками ведет­ся работа, должна выдерживаться строго по техничес­кой документации.

Особое внимание следует обращать на операцию рас­купоривания барабанов с металлическими порошками. Операция должна проводиться в отдельном помеще­нии, используемый инструмент должен быть из цвет­ного металла. После раскупоривания сразу же должен быть проведен контроль температуры порошка в бара­бане. При росте температуры до 40 "Си выше необхо­димо досыпать в барабан сухого песка, плотно закрыть асбестовым одеялом, удалить в изолированное сухое место, после чего отправить на площадку уничтожения.

Производства ЭКМ

Оценка безопасности технологического процесса при производстве ЭКМ основывается на сравнении критических парамет­ров воздействий, приводящих к начальному очагу загорания и развитию взрывных процессов, с воздействиями на ЭКМ, производимых в процессе его переработки. Последние обеспечиваются надежностью и точностью работы тех­нологических аппаратов и контрольно-измерительных приборов. Точность аппаратов и приборов и их надежность определяют не только качество из­готавливаемых из ЭКМ изделий, но и безопасность их переработки.

Напри­мер, на первоначальном этапе отработки смесительной аппаратуры для при­готовления топливных масс использовали дозирующие (для жидко-вязких компонентов) устройства высокой точности, но, как оказалось, с недоста­точным для обеспечения технологического цикла изготовления изделия вре­менем работы на отказ (низкая надежность). Таким образом, в процессе работы могло происходить изменение соотношений компонентов топлива с образованием системы, обладающей повышенным уровнем взрывоопас­ных свойств, т.е. образованием системы с более высокой вероятностью воз­никновения аварийной ситуации (что, естественно, могло происходить и при недостаточной точности этих устройств). Доработка дозирующих уст­ройств в части их безотказности (надежности) повысили взрывобезопасность производства данного класса топлив.

При выборе технологического процесса изготовления изделия из конкретного ЭКМ, с обязательным обеспечением взрывобезопасности процесса его производства, необходимо руководствоваться:

 уровнем показателей взрывчатых свойств (чувствительность к ме­ханическим воздействиям, склонность к ПГД, восприимчивость к дето­нации и т.д.) не только конечного рецептурного регламентированного состава, но также промежуточных композиций, с возможными откло­нениями содержания исходных взрывчатых компонентов от регламен­тированного состава;

анализом технологической аппаратуры с точки зрения ее удовлетво­рения требованиям взрывобезопасности применительно к уровню взрыв­чатых свойств конкретного ЭКМ;

категорийностью фаз производства (А, Ал, Б, В, Г) в зависимости от уровня взрывозащищенности оборудования для определения мер защиты обслуживающего персонала при аварийной ситуации.

Приведенные положения не исключают требований чисто техноло­гического характера (реология, живучесть, вязкость и т.п.), предъявляе­мых к ЭКМ. Однако эти вопросы здесь не рассматриваются, а обращает­ся внимание только на факторы, непосредственно связанные с взрывозащитой при переработке ЭКМ.

Например, перхлорат аммония (ПХА) в чистом виде является доста­точно безопасным ЭКМ и организация его переработки (сушка, измельче­ние, рассев) при производстве СТРТ не требует принятия особых мер по обеспечению взрывобезопасности, так как он не горит при обычных ус­ловиях, для его подрыва необходим мощный инициатор из другого ВВ, а склонность к ПГД очень мала. Смеси же ПХА с горючими порошками, как органического, так и неорганического происхождения, обладают по­вышенным уровнем взрывчатых свойств, даже при небольшом содержа­нии горючих добавок. Чистый ПХА с размером частиц 50 мкм не горит на открытом воздухе, а горит только при давлении более 30 атм. Детона­ция в нем может быть возбуждена при диаметре заряда более 30 мм с помощью мощного промежуточного детонатора. Для ПХА ПГД удалось осуществить только в трубе диаметром 60 мм, при этом длина преддетонационного участка составляла более 1800 мм. В то же время смесь ПХА с 1,5% горючей добавки горит на открытом воздухе, детонирует в диа­метре менее 10 мм и дает устойчивый ПГД в стандартных условиях при длине преддетонационного участка 600...700 мм. Организация перера­ботки таких смесей требует применения специальных взрывозащищенных аппаратов и организации специальной фазы производства.

В то же время изменение порядка ввода компонентов (введение горючих порошкообразных добавок в связующее) не требует создания специальной фазы приготовления взрывоопасных смесей ПХА с горю­чими добавками. Поэтому правильный выбор порядка ввода компонен­тов позволяет существенно yпростить технологический процесс и по­высить его взрывобезопасность.

Кроме того, промежуточные продукты или их смеси могут обладать значительно более высокой степенью взрывоопасности, чем конечный продукт. Например, введение в смеситель одновременно всей навески ПХА (или иного окислителя, кристаллического ВВ и т.п.) приводит к временному образованию промежуточных смесей, обладающих повы­шенной взрывоопасностью, за счет высокого содержания окислителя и пониженной плотности смесей. Загрузка необходимого количества ком­понента отдельными порциями значительно повышает безопасность фазы смешивания топливной массы.

Таким образом, меры по обеспечению безопасности обслуживаю­щего персонала и соседних производственных зданий должны прини­маться исходя из наиболее взрывоопасного состояния перерабатывае­мой продукции.

Организация любого технологического процесса базируется на при­менении таких аппаратов, конструкция и качество изготовления кото­рых отвечают требованиям безопасности. Используемая в производстве аппаратура должна отвечать следующим основным требованиям:

длительность наработки на отказ аппарата в целом должна превы­шать длительность технологического цикла изготавливаемого изделия;

уровень длительных и импульсных механических воздействий не должен превышать критических значений этих воздействий, вызываю­щих зажигание перерабатываемого материала;

единовременная загрузка аппарата, в котором имеется наибольшая вероятность возникновения взрывных процессов, должна ограничивать­ся величиной, при которой обеспечивается локализация поражающих факторов взрыва перерабатываемого ЭКМ в помещении, где размещено оборудование. При этом должны обеспечиваться безопасные расстоя­ния между зданиями согласно отраслевым правилам;

в целях снижения эффекта взрыва все аппараты, емкости, транспор­тные трубопроводы должны иметь статическое и динамическое ослаб­ление, обеспечивающее выполнение граничных условий по отсутствию перехода горения во взрыв (детонацию);

фазы производства и аппараты, соединенные непрерывным техно­логическим потоком продуктов, должны иметь надежные разрывы от мест концентрации ЭКМ. Это может быть достигнуто как дискретнос­тью производства, так и в виде аварийного раскрытия и отсечения массопроводов.

Соблюдение приведенных требований к конструкциям аппаратов и условиям их использования является необходимым условием обеспече­ния безопасности при изготовлении изделий. Однако выполнение этих требований полностью в ряде случаев наталкивается на трудности, свя­занные с отсутствием исходных данных, о свойствах перерабатываемого ЭКМ, материалов для изготовления аппаратов, присутствием так на­зываемого «человеческого фактора» и т.п. Следовательно, в реальном производстве нельзя полностью исключить возникновение аварийной ситуации. Поэтому для защиты обслуживающего персонала и оборудо­вания устанавливаются определенные правила по устройству произ­водств ЭКМ и их эксплуатации, в которых технологические процессы и операции классифицируются по возможным последствиям (взрывоо­пасные и огнеопасные) и масштабам аварий.

Так как критерием такой классификации является максимальная проектная авария, то такой подход позволяет в широких пределах из­менять номенклатуру материалов и изделий из них, если загрузка ЭКМ не превышает проектную, а возможная авария не повышает катего­рию здания.

Принципиальная возможность детонационного процесса в ЭКМ еще не означает возможность его воз­никновения в реальных условиях переработки или эксплуатации.

Для локализации и/или уменьшения интенсивности поражающих факторов очень часто оборудование, в котором может произойти взрыв, размещают в специальных кабинах или зданиях, способных полностью или частично предотвратить воздействие поражающих факторов на ок­ружающие объекты. Здания специальной конструкции позволяют лока­лизовать взрывы, эквивалентные 2...3 т ТНТ, и остаться при этом ре­монтопригодными.

Снижение интенсивности поражающих факторов и сужение зоны их действия может обеспечиваться применением обваловки как актив­ных, так и пассивных зданий.

Кроме того, здания и сооружения на территории предприятия раз­мещаются на таких расстояниях друг от друга и от окружающих пред­приятие объектов, чтобы уровни воздействия на пассивные здания внут­ри территории предприятия не превышали установленных допустимых норм (внутренние допустимые расстояния) и не могли причинить ущерба за пределами промплощадки (внешние безопасные расстояния).

В тех же зданиях, где воспламенение перерабатываемых ЭКМ может закончиться только пожаром, в целях снижения возможного ущерба от аварийных взрывов применяют легко разрушаемые или легко сбрасы­ваемые конструкции (ЛСК). К числу легко разрушаемых конструкций относятся стекла оконных переплетов, разрушение которых обеспечи­вает практически мгновенное вскрытие помещения при минимальном ущербе. К легко сбрасываемым конструкциям относятся поворотные остекленные переплеты, стеновые панели и плиты перекрытий, разру­шение которых происходит в течение некоторого промежутка времени. В процессе срабатывания ЛСК и истечения продуктов сгорания из по­мещения происходит снижение нагрузок на оборудование, что приво­дит к значительному уменьшению ущерба.

Практически все здания, в которых производятся работы с ЭКМ, обору­дуются системами автоматической пожарозащиты − комплексом устройств, обнаруживающих загорание и включающих автоматическую подачу огнетушащего вещества (как правило, воды). Для обнаружения загораний при­меняются помехозащищенные датчики, обеспечивающие надежное обна­ружение очага загорания и не дающие ложных срабатываний. Чаще всего это фотодатчики, реагирующие на спектр излучения горящей перерабатываемой продукции. Системы подачи воды имеют различное время сра­батывания (от 0,1 до 30 секунд)  и оборудуются распылительными насад­ками различной конструкции, выбор которых определяется задачами, стоящими перед конкретными системами пожарозащиты. Эффектив­ность систем пожарозащиты при производстве пожароопасных веществ (порохов, топлив) может быть достигнута при условии подачи огнетушащего средства в зону горения при давлении 6...8 кгс/см² не позднее 2...3 секунд с момента срабатывания датчиков обнаружения горения, с интен­сивностью орошения 4...6 л/с на 1 м² в течение не менее 10 с.

 

Предварительный анализ опасностей

Первым шагом в процедуре анализа риска является предварительный анализ опасностей, в ходе которого выявляются аварийно-опасные элементы производства. Его результаты дают возможность сделать вывод о том, какие системы или процессы требуют более серьезного анализа, а ка­кие − не столь значительны с точки зрения возникновения аварийно-опасной ситуации.

После того как при помощи предварительного анализа опасностей были выявлены те элементы производственной системы (или ситуации), которые могут способствовать аварии, необходимо рассмотреть те от­клонения от нормальных режимов работы этих систем или их неисп­равности, которые могут привести к аварии.

Для этого используется метод изучения опасностей и функциониро­вания (работоспособности) HAZOP (hazard &. operation study), приме­нимый к процессам и периодического, и непрерывного действия. Он может быть применен для совершенствования норм безопасности и на существующих производствах.

Исследование опасностей и функционирования начинается не с оп­ределения видов неполадок, а с изучения режимных переменных и от­клонений их от нормы. Основная идея метода состоит в том, что суще­ствующие или развивающиеся неполадки проявляются в отклонении режимных переменных от наблюдаемой нормы.

Для проведения проверки необходимо иметь полное описание тех­нологического процесса, чтобы выявить то, как может произойти от­клонение от проектного режима работы, и решить, может ли это откло­нение создать опасность. Проверке подвергается по очереди каждая часть объекта исследования.

При проверке каждой части ставится ряд вопросов, сформулированных на основе ключевых слов. Фактически ключевые слова используются для того, чтобы с помощью разработан­ных на их основе вопросов можно было бы изучить все возможные от­клонения от проекта.

При проверке обычно возникает ряд теоретичес­ких нарушений, каждое из которых должно быть тщательно изучено для того, чтобы выяснить, что явилось причиной этих отклонений. Для оценки, к каким последствиям они могли бы привести, проводится систематиче­ское исследование каждого отклонения от нормальных условий, как в прямом направлении (к каким последствиям эти отклонения могут привести), так и в обратном − каковы могут быть причины возникнове­ния этих отклонений?

Некоторые из причин могут быть нереальными, и поэтому послед­ствия предполагаемых отклонений следует отвергнуть, как не имею­щие смысла. В некоторых случаях последствия могут быть незначитель­ными и в дальнейшем они не рассматриваются. Тем не менее, возможны такие отклонения, причины которых вполне реальны, а последствия потенциально опасны. Эти потенциальные опасности следует фикси­ровать для принятия корректирующих мероприятий.

После проверки одной части объекта исследования и регистрации всех связанных с ним потенциальных опасностей проводится проверка следующих частей. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не бу­дет обследована вся установка в целом.

Целью проверки является выявление всех возможных отклонений от предусмотренного проектом режима работы, а также всех связанных с ней потенциальных опасностей.

В некоторых случаях, когда опасность может быть устранена с по­мощью решений, не оказывающих влияния на работу других элементов технологической системы, целесообразно провести модификацию кон­струкции потенциально опасного элемента.

Рассмотрим теперь ряд ключевых слов, используемых для генери­рования возможных отклонений процесса от его нормального хода (табл.25.).

Ключевые слова и их значение               Таблица 25 .     

Ключевое слово	Значение (содержание)
НЕТ (НЕ, НИКАКОЙ)	Полное отрицание; отсутствие подачи, когда она должна быть: отсутствие потока или обратный поток.
ВЫШЕ (БОЛЕЕ)	Любые из относящихся к делу физических свойств имеют большие величины, чем они должны иметь (по­вышенные температура, давление, расход...)
НИЖЕ (МЕНЕЕ)	Любые из относящихся к делу физических свойств имеют меньшие величины, чем они должны иметь (по­ниженные температура, скорость)
ТАК ЖЕ. КАК (БОЛЬШЕ)	В технологической системе имеется больше элемен­тов, чем должно быть: например, присутствует допол­нительная фаза (пар, твердые вещества в жидкости, примеси и т.д.)
ДРУГИЕ (ИНАЧЕ. ЧЕМ)	Состояние, отличающееся от обычной работы тех­нологической системы (введен не тот компонент, использован другой катализатор, остановка, пуск, сни­жение или повышение производительности и т.д.)

В качестве примера использования метода HAZOP рассмотрим два предложения из регламента проведения загрузки ВВ из контейнера в аппарат, которая из-за  высокой чувствительности ВВ к электрическому разряду должна проводиться в среде углекислого газа, и проведем их анализ.

Они сформулированы следующим образом:

«Подсоединяют течку к загрузочному люку, проверяют правильность установки и заземление».

«Подсоединяют линию подачи углекислого газа в контейнер и от­крывают вентиль».

Составим таблицу, в которую внесем ключевые слова, вероятные причины, возможные последствия, а также предусмотрим необходи­мые действия для поддержания регламентированных условий работы (табл. 26).

При малом риске либо чисто оперативных осложнениях необходи­мость тех или иных действий обычно устанавливается на основе опыта работы, принимая во внимание оба фактора: вероятность возникновения события и серьезность его последствий. Однако для любого случая боль­шого риска проводится полный количественный анализ опасных ситуа­ций.

Ключевые слова, вероятные причины, возможные последствия   

при проверке отклонений от предусмотренного проектом режима работы

                                                Таблица 26.

Ключевое слово	Нарушения	Причины	Возможные послед­ствия
1	2	3	4
НЕТ	Не подсоединяют течку к люку	Ошибка пер­сонала	Рассыпание продук­та, пожар, взрыв
МАЛО	Подсоединяют не до конца	Ошибка пер­сонала	Рассыпание продук­та, пожар, взрыв
ДРУГИЕ	Подсоединяют течку, предназначен­ную для другого про­дукта	Ошибка персонала	Несовместимость ве­ществ, пожар, взрыв
ДРУГИЕ	Подсоединяют не к люку контейнера	Ошибка пер­сонала	Рассыпание продук­та, пожар, взрыв
НЕТ	Не проверяют пра­вильность установки контейнера	Ошибка пер­сонала	Рассыпание продук­та, падение контейнера, пожар, взрыв
НЕТ	Не подсоединяют заземление	Ошибка персо­нала, дефект заземляющего проводника	Разряд статического электричества, пожар, взрыв
ДРУГИЕ	Подсоединяют не заземление	Наличие посто­ронних прово­дов, ошибка персонала	Разряд статического электричества, пожар, взрыв

 

Окончание таблицы 23

1	2	3	4
НЕТ	Не подсоединяют линию подачи СО2	Ошибка пер­сонала	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
НЕ Г	Не открывают вентиль подачи СО2	Ошибка пер­сонала	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
МНОГО	Сильно открывают вентиль	Ошибка пер­сонала	Опасности нет
МАЛО	Подсоединяют не­качественно	Ошибка пер­сонала	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
МАЛО	Недостаточно открывают вентиль по­дачи СО2 Дефект вентиля   Дефект трубопро­вода (шланга)	Ошибка пер­сонала Дефект конст­рукции Дефект конст­рукции	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
ДРУГИЕ	Подсоединяют ли­нию не к контейнеру	Ошибка пер­сонала	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
ДРУГИЕ	Подсоединяют ли­нию не СО2	Ошибка пер­сонала, недо­статок конст­рукции	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв
ДРУГИЕ	Открывают вен­тиль подачи не СО2	Ошибка пер­сонала	Отсутствие флегматизации продукта, по­жар, взрыв

 

 

Для проведения такого анализа необходима информация о вероят­ности возникновения той или иной опасной ситуации.

Существует несколько способов получения этой информации.

Во-первых, это использование статистических данных об авариях, проис­шедших на однотипных производствах. Можно, задавшись видом рас­пределения вероятности и используя статистические данные об авари­ях, оценить параметры этого распределения. Чаще всего для этих целей используют распределение Вейбулла, поскольку оно хорошо описыва­ет интенсивность отказов во времени. Знание параметров распределе­ния вероятности позволит нам с некоторой точностью предсказывать интенсивность аварий.

Во-вторых, можно попытаться решить несколько более сложную задачу: связать некоторой зависимостью число возможных аварий со свойствами производимого вещества, иными словами, решить задачу регрессионного анализа. Необхо­димо отметить, что регрессионный анализ может использоваться в пер­вую очередь в том случае, когда переработка веществ осуществляется на однотипном оборудовании и есть большой статистический материал по авариям. Кроме того, полученные коэффициенты рег­рессии и параметры закона распределения не являются раз и навсегда заданными. Естественно, что изменение номенклатуры изготавливаемых составов и из­делий из них, износ или модернизация оборудования, общее состояние технологической дисциплины на предприятиях, квалификация персо­нала будут, естественно, сказываться на состоянии аварийности, что потребует периодического пересмотра и корректировки коэффициен­тов регрессии и параметров функции распределения.

В-третьих, наиболее общим способом, используемым для оценки вероятности аварии, является метод построения и анализа «дерева со­бытий» (ДС). Само по себе «дерево событий» не является мерой опас­ности или риска. Анализ «дерева событий» − это алгоритм, набор формальных правил построения последовательностей событий, приводящих к «основному событию». Этот метод равным образом применим как к анализу последовательностей событий, приводящих, например, к поломке наручных часов, так и к анализу плавления активной зоны ядерного реактора.

Подготовка и разработка достаточно точного ДС занимает много времени и требует определенного опыта.

 

Оценка последствий

Оценка поражающего действия пожара сводится к определению интенсивности теплового потока на разных расстояниях от центра по­жара. Зная зоны различных степеней поражения» можно оценить число пострадавших, а также экономический и материальный ущерб.

Поражающими факторами взрыва являются избыточное давление во фронте ударной волны (УВ) и осколки, возникающие при разрушении оборудования и зда­ний. Оценка поражающего действия УВ основана на определении значений избыточного давления на различных расстояниях от места взрыва и срав­нении их значений с критическими значениями для различных степеней поражения человека, а также на определении размера зоны, в которой существует опасность поражения осколками. Принято считать, что наибольшую опасность представляет воздуш­ная УВ, так как в зоне своего действия она поражает в любой точке.

Каждая авария характеризуется неповторимыми условиями, с при­сущим только ей расположением зданий, холмов, деревьев и т.п. «эле­ментов», которые могут поглощать энергию взрывной волны (напри­мер, заглубление заряда, наличие обваловки, густого леса и т.п. снижа­ет безопасное расстояние почти в два раза) или отражать ее, усиливая воздействие.

Млекопитающие особенно чувствительны к таким факторам, как избыточное давление в падающей и отраженной волне. Из других факторов, которые определяют степень поражения, нанесен­ного взрывной волной, можно назвать внешнее атмосферное давление, вид и размер млекопитающего, его возраст. Органы тела, отличающие­ся наибольшей разницей в плотности соседних тканей, обладают наи­более высокой чувствительностью к поражающему действию УВ. На­пример, ткани легких, наполненные воздухом, страдают больше, чем ткани какого-либо другого органа.

Известные критерии поражения можно условно разделить на детер­минированные и вероятностные. Первые приближенно показывают те значения параметров УВ, при которых наблюдается тот или иной уро­вень поражения, вторые − какова вероятность того или иного уровня поражения при заданном значении поражающего фактора. Некоторые значения критических параметров воздушной УВ для тех ил и иных сте­пеней разрушения зданий и их элементов, а также поражения людей приведены в табл. 28.

 

Критерии поражения воздушной ударной волной       Таблица 28.

Состояние зданий или сооружений после аварии, травмирование людей	Давление во фронте ударной волны. кПа
Полное расстекление зданий и сооружений на максималь­ном расстоянии от центра взрыва	0,5…0,8
Разрушение оконных переплетов, дверей, легких перегородок	1...1,5
Полное разрушение кирпичной кладки, легких бетонных сопряжений	2…2,5
Контузия человека	30…70
Летальный исход	>300

 

В качестве вероятностного критерия поражения людей использует­ся понятие пробит-функции, которая для случая поражения людей име­ет следующий вид;

Рг = 5,0 – 5,74 ∙lnS,                                         (10)

где S = (4,2/p) – (1,3/i), p = p_и/р_о, i = р ^−1/2 ∙ m ^−1|3.

m − масса тела человека, кг;

р_и − избыточное давление, Па;

р_о − атмосферное давление, Па.

i − импульс ударной волны, Па∙с.

Соотношение между величиной Рг и условной вероятностью пора­жения человека приведено в табл. 29.

Значения пробит−функции                     Таблица 29.

 

Условная вероятность поражения %	Величина Рг
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	−	2,67	2.95	3.12	3.25	3,36	3.45	3.52	3,59	3,66
10	3.72	3.77	3.82	3.87	3.92	3.%	4,01	4,05	4.08	4.12
20	4,16	4.19	4.23	4.26	4.29	4,33	4.36	4.39	4.42	4.45
30	4.48	4.50	4.53	4.56	4.59	4.61	4.64	4.67	4.69	4.72
40	4.75	4.77	4.80	4.82	4.85	4.87	4.90	4.92	4.95	4.97
50	5.00	5.03	5.05	5.08	5.10	5.13	5.15	5.18	5.20	5.23
60	5.25	5.28	5.31	5.33	5.36	5,39	5.41	5.44	5.47	5.50
70	5,52	5.55	5.58	5.61	5.64	5.67	5.71	5.74	5.77	5.81
80	5.84	5.88	5.92	5.95	5.99	6.04	6.08	6.13	6.18	6.23
90	6.28	6.34	6.4!	6.48	6.55	6.64	6.75	6.88	7.05	7.33
99	7.33	7.37	7.41	7.46	7.51	7.58	7.65	7.75	7.88	8.09

 

В отличие от воздействия воздушной УВ, которое всегда носит импульсный характер, при тепловом воздействии следует различать случаи импульсного и длительного воздействия. В первом случае следует говорить о дозе излучения, во втором − о критической интенсивности теплового излучения. Второй случай наиболее характерен при горении больших количеств ЭКМ (например, порохов или ТРТ). Интенсивность теплового излучения при этом столь велика, что ожоги получают люди, находящиеся на значительном, до нескольких десятков и даже сотен метров от места пожара, расстоянии. Для персонала, попавшего под непосредственное воздействие продуктов горения, очень большую опас­ность представляют ожоги дыхательных путей и легких. Так же как и для ударной волны, в случае определения степени тяжести теплового воздействия на человека могут быть использованы детерминированные и вероятностные критерии поражения.

Величины интенсивностей теплового потока для различных степе­ней поражения человека приведены в табл. 30.

 

Предельные значения интенсивности теплового излучения

для различных степеней поражения

Таблица 30 .

Степень поражения	Интенсивность излучения. кВт
Без негативных последствий в течение неограниченного времени	1,4
Безопасно для человека в брезентовой одежде	4.2
Непереносимая боль через 20...30 с	7
Ожог 1−й степени через 15...20 с	7
Ожог 2−й степени через 30… 40 с	7
Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин	10.5
Непереносимая боль через 3… 5 с	10.5
Ожог 1−й степени через 6...8 с	10.5
Ожог 2−й степени через 12… 16 с	10.5
Воспламенение древесины с шероховатой поверхно− стью (влажность 12%) через 15 мин	12.9
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по струганой поверхности; воспламенение фанеры	17
Летальный исход с вероятностью 50% при длительности воздействия около 10 с.	44.5

 

В качестве вероятностного критерия оценки поражения тепловым излучением также используется понятие пробит-функции. Соответству­ющие формулы для этого имеют следующий вид:

для ожога 1−й степени Рг = −39,83 + 3,0186 ∙ ln(tq^4/3);

для ожога 2−й степени Рг = −43,14 + 3,0188 ∙ ln(tq^4/3);

летальный исход (в отсутствие защиты)  Рг = − 36,38 + 2,56∙ ln(tq^4/3);

летальный исход (при наличии защиты)  Рг = −37,23 +2,56∙ ln(tq^4/3),

где t − эффективное время экспозиции, с;

q − интенсивность теплового излучения, Вт/м².

К сожалению, пока не выработаны критерии и методы оценки ком­бинированного воздействия различных факторов. В утвержденных над­зорными органами методиках расчеты поражающих факторов крайне упрощены и позволяют получить только приближенные оценки. Одна­ко современное развитие компьютерной техники позволяет создавать и использовать сложные в математическом отношении методики не толь­ко для оценки последствий возможных аварий при проектировании пред­приятий, но и для оценки развития аварийной ситуации во время самой аварии. Последняя возможность может быть весьма полезной при ава­риях с выбросами токсичных веществ.

Снижение тяжести последствий является весьма эффективным ме­тодом уменьшения риска и может быть социально и экономически бо­лее выгодным, чем снижение частоты аварий.

 

6.7. Контрольные вопросы

1. Что лежит в основе построения взрывобезопасных технологических процессов?

2. Что представляют собой декларация безопасности опасных производственных процессов и сертификат безопасности?

3. В чем заключаются особенности составления декларации безопасности опасных производственных процессов?

4. Что такое риск аварии, как он определяется?

5. Как проводится предварительный анализ опасностей?

6. Постройте «дерево событий» для хорощо известной Вам фазе производства.

7. Оцените последствия возможных аварий на хорощо известной Вам фазе производства.

 

Заключение

Данное учебное пособие предназначено для облегчения перехода от концепции «абсолютной безопасности»,  направленной на концентрацию средств для предотвращения аварий, к политике «приемлемого» риска, при которой главное вни­мание уделяется контролю воздействия опасных факторов на человека и окружающую его среду

Итак, анализ риска, являясь системным исследованием возможных причин возникновения различных сценариев аварии, оценки их вероят­ности и тяжести последствий, а также оценки эффективности меропри­ятий по снижению техногенной опасности, позволяет в условиях огра­ниченных финансовых и материальных ресурсов использовать сцена­рии таким образом, чтобы была достигнута максимальная эффектив­ность их вложения.

Умение рассчитывать риск производственной деятельности делает реальным управление процессом обеспечения безопасности, цель ко­торого заключается в минимизации суммарных издержек:

- затрат, на­правленных на уменьшение риска возможных аварий и собственно риска аварий;

- уменьшение индивидуального и социального риска до приемлемых обществом величин.

 

 

Приложение №1.

Термины и определения

Энергонасыщенные конденсированные материалы (ЭКМ) − химические соединения, их меха­нические смеси или твердые растворы друг в друге, способные под влиянием механического, теплового или ударно-волнового внешнего воздействия к самораспространяющемуся, быстрому экзотермическому превраще­нию, сопровождающемуся выделением большого количества тепла и газообразных продуктов, нагретых до высокой температуры. Самораспространяющееся, быстрое экзотермическое превраще­ние может протекать в виде горения или детонации.

Горение – физико-химический процесс, при котором превращение ве­щества сопровождается интенсивным выделением энергии, тепло- и массообменом с окружающей средой. Передача тепла за счет теплопроводности из зоны реакции в близлежащие слои вещества приводит к дальнейше­му инициированию химических реакций. Линейная скорость перемеще­ния фронта реакций называется скоростью горения и измеряется в мм/с. Пожар − неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Детонация − процесс химического превращения взрывчатого веще­ства (ВВ), сопровождающийся освобождением энергии и распространяющий­ся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. В однородном ВВ детонация распространяется с постоян­ной скоростью в км/с.

Переход горения в детонацию − процесс изменения механизма воз­буждения химической реакции от теплопроводности при горении к ударно-волновому механизму за счет образования в горящем веществе ударной волны с параметрами, достаточными для возбуждения детонации. Переход го­рения в детонацию зависит как от индивидуальных особенностей ЭКМ и его физического состояния, так и от внешних условий, при которых происходит этот переход.

Взрыв − неконтролируемый быстропротекающий процесс выделения энергии, связанный с физическим, химическим или физико-химическим изменением состояния вещества, приводящий к резкому динамическому повышению давления или возникновению ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов, способных привести к разрушительным последствиям.

 

Взрывозащищенное оборудование − оборудование, в конструкции которого реализованы решения, не допускающие развитие аварийного процесса выше принятого для данной фазы технологического процесса критерия безопасности.

Авария − разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах (ОПО), неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (статья 1 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов").

Анализ риска аварий (анализ опасностей и оценка риска аварий) − взаимосвязанная совокупность научно-технических методов исследования опасностей возникновения, развития и последствий возможных аварий для обеспечения промышленной безопасности ОПО.

Допустимый риск аварии − установленные либо полученные согласно формализованной установленной процедуре значения риска аварии на ОПО, превышение которых характеризует угрозу возникновения аварии.

Идентификация опасностей аварии − выявление источников возникновения аварий и определение соответствующих им типовых сценариев аварии.

Инцидент − отказ или повреждение технических устройств, применяемых на ОПО, отклонение от установленного режима технологического процесса (статья 1 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов").

Качественная оценка риска аварии − описание качественных характеристик и признаков возможности возникновения и соответствующей тяжести последствий реализации аварии для жизни и здоровья человека, имущества и окружающей среды.

Количественная оценка риска аварии − определение значений числовых характеристик случайной величины ущерба (человеку, имуществу и окружающей среде) от аварии на ОПО. В количественной оценке риска аварии оцениваются значения вероятности (частоты) и соответствующей степени тяжести последствий реализации различных сценариев аварий для жизни и здоровья человека, имущества и окружающей среды (статья 1 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов").

Обоснование безопасности опасного производственного объекта − документ, содержащий сведения о результатах оценки риска аварии на ОПО и связанной с ней угрозы, условия безопасной эксплуатации ОПО, требования к эксплуатации, капитальному ремонту, консервации и ликвидации ОПО.

Опасность аварии − возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрыва и (или) выброса опасных веществ на ОПО. Опасность аварии на ОПО обусловлена наличием на них опасных веществ, энерго-массообменными свойствами технологических процессов, ошибками проектирования, строительства и эксплуатации, отказами технических устройств и их систем, а также нерасчетными (запроектными) внешними природными, техногенными и антропогенными воздействиями на ОПО.

Опасные вещества − воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные вещества и вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды, перечисленные в приложении 1 к Федеральному закону от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".

Опасный производственный объект (ОПО) − предприятие или его цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, указанные в приложении 1 к Федеральному закону от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".

 

Оценка риска аварии − определение качественных и (или) количественных характеристик опасности аварии.

Промышленная безопасность ОПО (промышленная безопасность, безопасность ОПО) − состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на ОПО и последствий указанных аварий (статья 1 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов").

Показатели опасности − характеристики опасности аварии на ОПО (качественные или количественные), имеющие упорядоченные значения, соответствующие уровню опасности.

Показатели риска − количественные показатели опасности.

Поражающие факторы аварии − физические процессы и явления, возникающие при разрушении сооружений и (или) технических устройств, применяемых на ОПО, неконтролируемых взрыве и (или) выбросе опасных веществ и определяющие термическое, барическое и иное энергетическое воздействие, поражающее человека, имущество и окружающую среду.

Риск аварии − мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на ОПО и соответствующую ей тяжесть последствий.

Технический риск − вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования ОПО.

Индивидуальный риск − ожидаемая частота (частота) поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых поражающих факторов аварии.

Потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) − частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке на площадке ОПО и прилегающей территории.

Коллективный риск (или ожидаемые людские потери) − ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени.

Социальный риск (или риск поражения группы людей) − зависимость частоты возникновения сценариев аварий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует социальную тяжесть последствий (катастрофичность) реализации совокупности сценариев аварии и представляется в виде соответствующей F/N −кривой.

Ожидаемый ущерб − математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенный период времени.

Материальный риск (или риск материальных потерь) − зависимость частоты возникновения сценариев аварий F, в которых причинен ущерб на определенном уровне потерь не менее G, от количества этих потерь G. Характеризует экономическую тяжесть последствий реализации опасностей аварий и представляется в виде соответствующей F/G-кривой.

Составные части (составляющие) ОПО − участки, установки, цехи, хранилища, сооружения, технические устройства или составляющие ОПО, объединяющие технические устройства или их совокупность по технологическому или территориально-административному принципу и входящие в состав ОПО.

Степень опасности аварии (степень аварийной опасности) − сравнительная мера опасности, характеризующая относительную возможность возникновения и тяжесть последствий аварий на ОПО и (или) его составных частях.

Сценарий развития аварии − последовательность отдельных логически связанных событий, обусловленных конкретным инициирующим (исходным) событием, приводящих к возникновению поражающих факторов аварии и причинению ущерба от аварии людским и (или) материальным ресурсам или компонентам природной среды.

Сценарий наиболее вероятной аварии (наиболее вероятный сценарий аварии) − сценарий аварии, вероятность реализации которого максимальна за определенный период времени (месяц, год).

Сценарий наиболее опасной по последствиям аварии (наиболее опасный по последствиям сценарий аварии) − сценарий аварии с наибольшим ущербом по людским и (или) материальным ресурсам или компонентам природной среды.

 

Технологическая безопасность − организация технологического про­цесса, основанная на знании свойств перерабатываемых материалов, обо­снованной и квалифицированной эксплуатации оборудования, правиль­ного использования защитных сооружений, при которых отсутствует чрез­мерная опасность для обслуживающего персонала, промышленного объекта, населения за пределами объекта и природной среды. Техноло­гическая безопасность основывается на изучении свойств энергонасыщенных материалов и исходного сырья, условий возникновения и развития взрыв­ных процессов, а также поражающих факторов при аварийной ситуации.

Требования промышленной безопасности − условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в Федеральном законе от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов", других федеральных законах, принимаемых в соответствии с ними нормативных правовых актах Президента Российской Федерации, нормативных правовых актах Правительства Российской Федерации, а также федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности (Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов").

 

Тротиловый эквивалент – относительная величина, выражающая работоспособность данного ЭКМ через показатель работоспособности тротила:

,

где А_ЭНМ − работоспособность ЭКМ; А_Т − работоспособность тротила.

 За эталон принимается тротил с плотностью 1.5 г/см^З и с теплотой взрыва 4186 кДж/кг (1000 ккал/кг), отвечающей данной плотности.

В другой, адекватной по физическому смыслу трактовке, тротиловый эквивалент определяется как отношение массы тротила к массе данного ЭКМ, обладающего равной работоспособностью .

Типовой сценарий аварии − сценарий аварии после разрушения отдельного сооружения и (или) технического устройства, а также возникновения неконтролируемого взрыва и (или) выброса опасных веществ из единичного технологического оборудования (блока) с учетом регламентного срабатывания имеющихся систем противоаварийной защиты, локализации аварии и противоаварийных действий персонала.

Угроза аварии − актуализированная опасность аварии, характеризующая непосредственно предаварийное состояние ОПО. Угроза аварии наступает при необоснованных отступлениях от требований промышленной безопасности, а также в случаях приближения внешних техногенных, антропогенных и природных воздействий к предельным проектным нагрузкам.

Ударная волна (УВ)− распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью в газе, жидкости или твердом теле тонкая переходная область (фронт), в которой происходит резкое увеличение давления, плотности и температуры.

Ущерб от аварии − потери (убытки) в производственной и непроизводственной сферах жизнедеятельности человека, а также при негативном изменении окружающей среды, причиненные в результате аварии на ОПО объекте и исчисляемые в натуральной (денежной) форме.

Фоновый риск аварии − численное значение риска аварии на ОПО (или составной части ОПО), определенное с учетом статистики за последние 5−10 лет.

Эскалация аварии − последовательное возникновение аварии, причинами которых являются поражающие факторы аварии на соседних составных частях ОПО.

 

Условия труда − это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

От условий труда в большой степени зависят здоровье и работоспособность человека, отношение к труду и его результаты. При плохих условиях резко снижается производительность труда, создаются предпосылки для возникновения аварий и катастроф.

 

Факторы производственной среды подразделяются на опасные и вредные (ОВПФ), классифицированные по природе действия на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Если же производственный фактор приводит к заболеванию или снижению работоспособности, то его считают вредным. Опасной зоной называется пространство, в котором возможно воздействие на работающих опасных и/или вредных производственных факторов.

В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным, и наоборот.

По природе действия все ОВПФ подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

Химические ОВПФ по характеру воздействия на организм человека делятся на: токсические, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и влияющие на репродуктивные функции. Химические вещества проникают в организм человека через органы дыхания, желудочно−кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

По степени воздействия на организм все вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
I – чрезвычайно опасные (ртуть, свинец и др.) ПДК<0,1мг/м³
II – высокоопасные (кислоты, щелочи и др.) 0.1<ПДК<1.0мг/м³
III− умеренно опасные (камфара, чай и др.) 1<ПДК<10мг/м³
IV – малоопасные (аммиак, ацетон, бензин и др.). ПДК>10мг/м³

Предельно допустимое значение вредного производственного фактора (по ГОСТ 12.0.002−80) − это предельное значение величины вредного производственного фактора, воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию, как в период трудовой деятельности, так и к заболеванию в последующий период жизни, а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.

 

Приложение 2

Список литературы

1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116−ФЗ (ред. от 03.07.2016) "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".

 

2. РД 03−315−99. «Положение о порядке оформления декларации промышленной безопасности и перечне сведений, содержащихся в ней». Утверждено Постановлением Госгортехнадзора России от 07.09.99 N 66. Зарегистрировано Минюстом РФ 07.10.99, регистрационный N 1926 (Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 25.10.99 N 43).

 

3. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 29 января 2007 года №37 "О порядке подготовки и аттестации работников организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору" (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 22 марта 2007 года, регистрационный N 9133).

 

4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Общие требования к обоснованию безопасности опасного производственного объекта", утвержденные приказом Ростехнадзора от 15 июля 2013 г. N 306 (зарегистрирован Минюстом России 20 августа 2013 г., регистрационный №29581).

 

5. Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах».  Утверждено приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11.04.2016 г. N 144.

 

6. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / Под ред. Академика Б.П. Жукова. – М.; Янус – К, 2000, 2−e испр. 596с.

 

7. А. В. Косточко, Б. М. Казбан. Пороха, ракетные твёрдые топлива и их свойства. Учебное пособие. – М: ИНФРА−М, 2014 . – 399 с.

 

8. Д. Д. Талин. Физико−химические свойства взрывчатых веществ, порохов и твердых ракетных топлив. Учебное пособие. – Пермь: Изд−во ПГТУ, 2007. –273 с.

 

9. Е. Ф. Жегров, Ю. М. Милёхин, Е. В. Берковская. Химия и технология баллиститных порохов, твёрдых ракетных и специальных топлив. Монография. Т.1: Химия. – М: Изд−во МГУП им. И. Фёдорова, 2011.– 399 с.

 

10. Е. Ф. Жегров, Ю. М. Милёхин, Е. В. Берковская. Химия и технология баллиститных порохов, твёрдых ракетных и специальных топлив. Монография. Т.2: Технология. – М: Изд−во МГУП им. И. Фёдорова, 2011.– 551 с.

 

11. М. Б. Генералов. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ. Учебное пособие для вузов. – М.: Академкнига, 2004. –397 с.

 

12. Нишпал Г.А., Милехин Ю.М., Смирнов Л.А., Осавчук А.И., Гусаковская Э.Г. Теория и практика взрывобезопасности энергоемких материалов./ Под общ. ред. Нишпала Г.А.− М. ЦЭИ «Хнммаш», 2002. − 140 с

 

13. Забелин Л.В. Технологическая безопасность в производстве порохов: Справочное пособие. – М.: ООО «Недра−Бизнесцентр», 2002. – 143 с.

 

14. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03−418−01). Серия 03. Выпуск 10 /

Ю.А. Дадонов, А.В. Денисов, Е.А. Иванов, М.В. Лисанов, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров. − М.: Закрытое акционерное общество «Научно−техничес­кий центр исследований проблем промышленной безопасности», 2010. − 40 с.

 

 

Основы технологической безопасности производств энергонасыщенных

Материалов и изделий

Утверждено

Редакционно−издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство

Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2017

 

 

УДК

ББК

К

Рецензенты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор,

ведущий научный сотрудник В.В. Терешатов

(Институт технической химии УрО РАН);

кандидат технических наук, доцент кафедры ТПМП С.А. Котельников

 (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Талин Д.Д.

К     Основы технологической безопасности производства энергонасыщенных материалов и изделий / Д.Д.Талин. − Пермь: Изд−во Перм. нац. исслед. политехн, ун−та, 2017. − с.

ISBN

Даны материалы для изучения учебной дисциплины «Основы технологической безопасности производства энергонасыщенных материалов и изделий», в которых рассматриваются:

− механизм возникновения и развития взрыва в технологическом оборудовании в  производстве порохов и твердых ракетных топлив;

− основы построения взрывобезопасных технологических процессов производства ЭКМ;

− методические принципы, термины и определения в области анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 18.05.01  − «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий» со специализацией №2 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив», а также для специалистов в области анализа опасностей и оценки риска аварий в производстве порохов и твердых

ракетных топлив.

 УДК

ББК

 

 

ISBN                                                                               ©ПНИПУ,2017

 

 

Оглавление

Предисловие	6
Введение	8
ГЛАВА 1. Потенциальная опасность производства и использования ЭКМ	10
1.1. Аварии − естественный спутник взрывоопасных производств	10
1.2. Правовые и нормативные основы безопасных условий труда	16
1.2.1. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116−ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».	18
1.2.2. Положение о технологическом регламенте	20
1.3. Ответственность за нарушение законодательства при обращении с ЭКМ	30
1.4. Контрольные вопросы	38
ГЛАВА 2. Обеспечение безопасности труда	39
2.1. Профессиональная адаптация персонала	41
2.2. Обеспечение условий безопасного труда	47
2.2.1. Температурный режим рабочих помещений	47
2.2.2. Вентиляция рабочих помещений	51
2.2.3. Освещение рабочих помещений	58
2.3. Контрольные вопросы	65
ГЛАВА 3. Энергонасыщенные конденсированные материалы и их свойства	66
3.1. Классификация ЭКМ	66
3.2.Основные понятия физики горения и взрыва	69
3.2.1. Условия протекания взрывного превращения в ЭКМ	69
3.2.2. Основные формы химического превращения в ЭКМ.	70
3.2.3.  Переход горения в детонацию.	74
3.3. Энергетические и взрывчатые характеристики ЭКМ	79
3.4. Чувствительность ЭКМ	91
3.4.1. Чувствительность к механическим воздействиям	93
3.4.2. Чувствительность к тепловым воздействиям (тепловой начальный импульс).	97
3.4.2.1. Огневой начальный импульс.	97
3.4.2.2. Нагрев ЭКМ источником тепла без пламени.	99
3.4.3. Статическое электричество как причина возникновения начального очага загорания.	104
3.4.4.Детонация через влияние.	109
3.4.5. Факторы, влияющие на чувствительность ЭКМ	111
3.5.  Контрольные вопросы	113
ГЛАВА 4. Взрывы и взрывозащита в производстве ЭКМ	115
4.1. Возникновение и развитие взрыва в технологическом оборудовании	115
4.2. Производство баллиститных порохов и ТРТ.	119
4.2.1. Особенности детонации в баллиститных порохах и ТРТ	119
4.2.2. Взрывозащита шнек-прессов при изготовлении зарядов из БП и БТРТ	122
4.3. Производство смесевых ТРТ	124
4.3.1. Особенности детонации в смесевых ТРТ	124
4.3.2. Взрывозащита аппаратов типа СНД	127
4.4. Автоматическая система подавления взрыва (АСПВ)	129
4.5. Контрольные вопросы	132
ГЛАВА 5. Правила устройства и эксплуатации пороховых заводов	133
5.1. Правила устройства предприятий, их структура, разделы	140
5.2. Правила эксплуатации предприятий, их структура	149
5.3. Контрольные вопросы	164
ГЛАВА 6. Безопасность функционирования опасного производственного объекта	165
6.1. Основы построения взрывобезопасных технологических процессов производства ЭКМ	165
6.2. Особенности составления декларации безопасности опасных производственных объектов	170
6.3. Риск – единица измерения опасности	172
6.4. Предварительный анализ опасностей	175
6.5. Построение «дерева событий» и анализ исследуемого объекта	180
6.6. Оценка последствий	186
6.7. Контрольные вопросы	190
Заключение	191
Приложения
Приложение 1. Термины и определения	192
Приложение 2. Уровни защиты зданий и сооружений	202
Приложение 3.  Общая схема анализа опасностей и оценки риска аварий на ОПО	203
Список литературы	205

Предисловие

В настоящем учебном пособии рассмотрены основы технологической безопасности производства энергонасыщенных конденсированных материалов (ЭКМ) и  изделий из них, преподавание которых предусмотрено учебно-методическим комплексом документов для обучающихся по специальности 18.05.01  − «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий» со специализацией №2 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив».  Необходимость в настоящем учебном пособии возникла в связи с переходом в данной области знаний от концепции «абсолютной безопасности»  к оценке риска аварии и снижению тяжести ее последствий.

В первой главе дана краткая историческая справка по  авариям, имевшим место в практической работе с ЭКМ с момента их возникновения до наших дней.   Здесь также рассмотрены правовые и нормативные основы безопасных условий труда и ответственность за нарушение законодательства при обращении с ЭКМ.  В дополнение к первой главе в приложении 1 приведены термины и определения в области анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах.

Поскольку, как показал анализ, около половины случаев возникновения аварий на производстве обусловлены ошибками персонала и неудовлетворительным содержанием им оборудования, во второй главе рассмотрены вопросы работы с персоналом и создания микроклимата, обеспечивающего высокую работоспособность и связанный с ней низкий процент ошибок.

В главе 3 приводятся основные положения физики горения и взрыва и рассмотрены свойства энергоемких мате­риалов, необходимые для понимания изложенного в следующих главах. Читатель, знакомый с курсом «Химическая физика ЭКМ», может эту главу при чтении пропустить.