Анализ вредных и опасных факторов технологического процесса проведения стендовых испытаний

Экология и промышленная безопасность

 

Консультант: _________________(Орлин С. А.)

В составе твердого смесевого топлива имеются вещества, содержащие атомы хлора Cl и алюминия Al, соответственно при горение этого топлива образуются в большом количестве хлористый водород HCl (соляная кислота) и оксид алюминия Al₂O₃, оксид углерода СО (угарный газ), содержание которых в атмосферном воздухе, в воде и почве ограничено санитарными нормами (таблица 6). Кроме того, в составе продуктов сгорания топлива имеются в значительном количестве безвредные для экологии азот N₂, углекислый газ СО₂, водяной пар Н₂О. Содержание других веществ, в том числе летучих и полулетучих соединений весьма незначительно, тем не менее, они учитываются при проектировании устройств для очистки продуктов сгорания и при расчетах размеров санитарно-защитной зоны(СЗЗ).

При строительстве нового предприятия за пределами СЗЗ содержание вредных веществ в воздухе, в воде и на почве не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК). Это основной принцип обеспечения экологической безопасности любого производства – химического, машиностроения и т.д. Обеспечиваются нормы ПДК очисткой дымовых газов фильтрами, строительством высоких дымовых труб и очистных сооружений.

Таким образом, при определении возможных мест расположения стендов огневой отработки твердотопливных двигателей следует определять границы СЗЗ, в которую не попадают сады, огороды, пасеки, места жительства и массового отдыха граждан. При этом необходимо гарантировать, что за пределами СЗЗ концентрация вредных веществ не превысит нормативных значений ПДК.

Этап стендовой отработки элементов ракетных двигателей на твердом топливе является одним из самых трудоемких, дорогостоящих и продолжительных этапов в процессе создания РДТТ. Недостаточность знаний о закономерностях протекающих рабочих процессов, сложность прогнозирования свойств конкретного топлива в условиях работы конкретного РДТТ, высокие требования к надежности функционирования систем – все это обуславливает экспериментальное исследование топлив.

С точки зрения охраны труда главной особенностью стендовой отработки элементов ракетных двигателей является повышенная опасность. Работы, выполняемые в процессе подготовки и проведения испытания, являются огне- и взрывоопасными, поэтому на испытательных участках необходимо осуществлять специальный режим техники безопасности, режим повышенной требовательности, тщательного контроля и строгого исполнения правил техники безопасности.

Правила техники безопасности включают в себя сумму мероприятий по безопасной подготовке и проведению испытаний и определяют требования к испытательным стендам, испытательному оборудованию, системам вентиляции, освещения, снабжения водой и газами высокого давления. Испытательное оборудование должно рассчитываться не только на восприятие нагрузок от работающей экспериментальной установки, но и на возможность аварийного исхода испытаний. Все это требует помимо соблюдения мер личной и общественной безопасности, максимального использования средств автоматизации, обеспечения средств дистанционного измерения и управления процессом. Стенд должен обладать необходимым запасом прочности и обеспечивать надежную защиту технического персонала на случай аварийного срабатывания экспериментальной установки.

Стадия испытания проводится под непосредственным контролем руководителя испытаний, который отвечает за соблюдения правил техники безопасности.

Для того чтобы свести к минимуму вероятность аварии, которая может повлечь за собой человеческие жертвы, необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Все помещения по своему устройству должны соответствовать правилам создания огне- и взрывоопасных предприятий.

2. Оборудование и инструменты, применяемые при проведении работ, должны быть выполнены в безыскровом варианте и предотвращать образование и накопление статического электричества.

3. При работе с зарядом, воспламенителем и другими пиротехническими средствами не допускаются толчки, удары, волочение и другие механические воздействия.

4. Запрещается пользоваться нагревательными и другими электроприборами.

5. Запрещается курить, и использовать огонь.

6. На рабочем месте должно находиться минимально возможное количество людей.

7. Испытания должны проводиться только при закрытой на запор двери бокса.

8. Нахождение людей в боксе во время испытания запрещено.

На основании этих требований для всех взрыво- и пожароопасных работ разрабатываются рабочие инструкции по технике безопасности, которые содержат:

1. Правила допуска исполнителей к работе и предельно допустимое количество человек, находящихся на рабочем месте.

2. Порядок и последовательность проведения работ, обращения с комплектующими элементами экспериментальной установки, с испытательным оборудованием, приборами и т.п.

3. Характеристику опасности проведения операции, правила безопасного проведения работ, перечень предупредительных мер.

4. Правила содержания рабочего места, оборудования, инструмента, приспособлений и т.п.

5. Правила хранения зарядов твердого топлива и воспламенителей.

6. Правила и места уничтожения взрывоопасных элементов и материалов.

В условиях проведения огневой стендовой отработки двигателя продукты сгорания попадают в окружающую среду при температуре Т=1500…1800 К. Сероводород при этом окисляется полностью. Учитывая вторичные реакции, можно считать, что в воздух выбрасываются следующие токсичные вещества: соляная кислота HCl, оксид алюминия Al₂O₃, оксид углерода СО (угарный газ) и окислы азота. Наибольшую опасность может представлять выброс HCl, т.к. количество этого газа в ПС велико, а ПДК значительно ниже, чем для остальных газов. Также при стендовой отработке РДТТ возникает шумовое загрязнение.

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что основными факторами для обслуживающего персонала, являются шум и вредные образующиеся при отработке двигателя.

С целью обеспечения безопасности необходимо провести следующие мероприятия:

1. Применять средства персональной защиты от шума.

2. Обеспечить с помощью вентиляционных установок пониженное давление в боксе стенда, как на время работы установки, так и после окончания работы.

3. Установить время проветривания стенда, и категорически запретить вход в бокс через меньший период времени.

4. Производить систематическую очистку стенда от загрязнения водными растворами.