Охрана труда в строительстве - (реферат)

Подсоединение баллонов с газом к потребителям этого газа осуществляется посредством шланга. Шланги изготовляют из вулканизированной резины с льняной прокладкой и применяют их для ацетилена при давлении до 3-10° Па, а для кислорода при давлении до 10 Па. При более высоких давлениях следует применять шланги с сетчатой оплеткой.

    Ацетиленовые генераторы.

При небрежной газопламенной обработке металла возможен взрыв ацетиленового генератора, если в мундштуке ацетилено - кислородной горелки отсутствует кислород н имеется незначительное давление ацетилена, В этом случае при обратном ударе пламени газ попадает в ацетиленовый шланг и далее в генератор, где ацетилен и взрывается. Для предотвращения обратного удара в газогенератор между ним и горелкой устанавливают предохранительное устройство—водяной затвор. Схема устройства водяного затвора низкого давления (0, 01 Па) показана ниже.

В корпус 1 (рис. а) через воронку 2 заливают воду до уровня контрольного крана 7, При открытии вентиля 3 газ выходит из трубки 4 через рассекатель 8, затем проходит через слой воды 9 и поступает в корпус 1 и далее через ниппель 6в шланг к горелке. Проходящий газ повышает давление в корпусе /, вследствие чего часть воды вытесняется и заполняет зазор между трубками4 и 5. Этот водяной зазор препятствует выходу ацетилена в атмосферу. При обратном ударе пламени в направлении 10 (рис. 6) давление в корпусе 1 превысит давление от газа и вода вытеснится в трубку 4. С понижением уровня воды в корпусе 1 конец трубки 5 обнажится и давление газа будет снижено вследствие выхода его через воронку 2 в атмосферу. При температуре ниже нуля в затвор ацетиленового генератора заливают незамерзающую жидкость, в состав которой входит раствор этиленгликоля, хлористого кальция, хлористого натрия или глицерин. Замерзшую воду в затворе отогревают горячей водой или паром.

    в—положение при заливке воды
    б—обратном ударе

Если для газовой резки металлов взамен ацетилена применяют жидкое горючее (например керосин), возможен обратный удар пламени в кислородный шланг. В этом случае на кислородном штуцере устанавливают обратный клапан. При обратном ударе взрывная волна гасится в корпусе этого клапана и не проникает в кислородный шланг.

    При каких условиях происходит взрывоопасное горение газов?
    Горение и взрывы газо-, паро- и пылевоздушных смесей

Смеси газов или паров с воздухом могут гореть лишь при определенных соотношениях. Минимальную и максимальную концентрации горючих газов или паров в воздухе, при которых они могут воспламеняться, называют нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения. Концентрации смесей, находящиеся в этих пределах и способные гореть, называются взрывоопасными.

При горении смесей в условиях замкнутых емкостей возникает повышенное давление, приводящее к взрыву. Так, при испарении 0, 25 кг бензина в воздухе образуется газовая смесь, взрыв Которой развивает мощность, достигающую 12 тыс. кВт. Этим объясняется, что взрывы вызывают разрушения, пожары и тяжелые формы травматизма (сотрясение мозга, переломы костей, ранения).

Взрывоопасными считают вещества, способные к взрыву или детонации без участия кислорода, воздуха.

Смеси, концентрации которых находятся ниже нижнего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых сосудах не горят и поэтому являются безопасными. Концентрационные пределы воспламенения паров и газов некоторых веществ следующие, %: для паров ацетилена нижний предел— 2, 5, верхний—80, 8; для бутана нижний — 1, 36, верхний — 8, 41, для бензина нижний — 0, 76, верхний — 5, 4. Пламя по взрывчатой смеси в открытой трубе распространяется со скоростью всего нескольких метров в 1 с, тогда как в закрытой трубе— со скоростью 2000—3000 м/с. При такой скорости сгорание смеси называется детонацией. При взрыве большинства газов образуется температура в 1500.... 2000°С и давление до 1, 1 МПа (11 ат).

Смеси паров с воздухом по взрывоопасности аналогичны смесям газов с воздухом. Учитывая, что концентрация насыщенных паров жидкости зависит от температуры, эти температуры принято называть нижним и верхним температурными пределами воспламенения

    Горючие вещества
    Температура само -воспламенения, оС
    Предел взрываемости по объёму
    нижний
    верхний
    Бутан
    490
    1, 6
    8, 5
    Пропан
    530
    2, 3
    9, 5
    Природный газ
    550 -750
    3, 8
    13, 2

Смеси пыли с воздухом, как и газовые смеси, горят с большой скоростью и взрываются в замкнутых сосудах.

В воздухе пыль находится в состоянии аэрозоля (взвешенной вё воздухе) или аэрогеля (пыль, осевшая на потолке и поверхностях). Температура самовоспламенения угольной пыли в состоянии аэрогеля—260°С, в состоянии аэрозоля —969°С. Опасность пылей характеризуется нижним концентрационным пределом их воспламенения. Пыли, у которых этот предел составляет 65 г/м3 и менее, относят к взрывоопасным, а у которых он выше 65 г/м3— к пожароопасным. Для предотвращения развития взрыва пылевоздушных смесей и уменьшения разрешающего действия такого взрыва на пылепроводах и аппаратах (дюкерах, мельницах, сепараторах) устанавливают разрывные мембраны, быстродействующие отсекающие задвижки, а также устройства для подачи в пылепроводы инертных газов (двуокиси углерода или водяного пара).

Опасность взрыва аэровзвесей определяется нижним пределом воспламенения, периодом индукции и температурой самовоспламенения; способностью к самовозгоранию.

Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом, а также группы взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом по температуре самовоспламенения изложены в ГОСТ 12. 1. 011—78 “Смеси взрывоопасные”.

    Горение в замкнутом объеме.

Особенностью сгорания смеси в замкнутом объеме (при центральном зажигании) является слабый рост давления в начальной стадии распространения пламени. Причиной этого является то, что объем сгоревшего газа пропорционален кубу радиуса пламенной сферы и поэтому относительно невелик при незначительных перемещениях фронта пламени в начале его пути. Так, при отношении радиусов пламенной сферы и сферического сосуда: r : R = 1 : 3—объем продуктов сгорания равен 1/27 объема сосуда. Если бы исходная смесь не сгорала в этом объеме, а лишь оттеснялась на периферию, то давление возрастало бы не более, чем на 40%.

В соответствии с характером движения газов при сгорании в замкнутом объеме изменяется и скорость перемещения пламени. В начальной стадии горение протекает как бы в условиях свободного расширения газа в неограниченном пространстве. В конце горения скорость пламени приближается к нормальной.

Если в помещении имеются разгерметизированные отверстия (проемы), через которые могут выходить продукты сгорания, то давление взрыва снижается и при достаточной площади проемов может находиться в пределах 10—20 кПа. Распространение пламени сопровождается многими сложными процессами: теплопередачей, диффузией, химическими превращениями. Эти процессы определяют скорость пламениUи и структуру зоны горения.

    Детонационное горение

Детонационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождении по ней достаточно сильной ударной волны (или волны ударного сжатия). Например, если в замкнутом объеме с горючей газовоздушной смесью взорвать точечный заряд взрывчатого вещества, то по газовой смеси от точки расположения заряда начнет распространяться ударная волна, и которой происходит внезапное (скачкообразное) повышение параметров состояния газа. —давления, температуры, плотности. Повышение температуры газа при сжатии в ударной волне значительно больше, чем при аналогичном, сравнительно медленном адиабатическом сжатии. Абсолютная температура газа, сжатого ударной волной, пропорциональна давлению ударной волны. Следовательно, если ударная волна достаточно сильная, то температура газа под действием ударного сжатия может повыситься до температуры самовоспламенения. Так как смесь реакционноспособна, произойдет химическая реакция. Выделившееся тепло пойдет частично на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она будет перемещаться по смеси не ослабевая. Этот комплекс, представляющий собой ударную волну и зону химической реакции, называют детонационной волной, а само явление—детонацией. Так как химическая реакция при детонации протекает по тому же уравнению, что и при самовоспламенении, определяющим процесс горения, то детонацию можно считать детонационным горением.

Сжатие газа и его нагревание ударной волной тем сильнее, чем больше скорость движения расширяющихся газов, определяемая, в свою очередь, скоростью горения. Давление в детонационной волне в несколько раз выше давления адиабатического сгорания в жесткой бомбе. При встрече с препятствием— стенкой сосуда —давление в детонационной волне возрастает. В определенных условиях давление в отраженной детонационной волне может в несколько сот раз превосходить начальное (до сгорания). Поэтому детонационное горение, вызывающее сильные разрушения, представляет собой большую опасность при образовании горючих газовых систем. Детонация газовых смесей может происходить только при определенном минимально необходимом начальном давлении и определенных концентрациях горючего вещества в воздухе (или кислороде).

Какое влияние на величину предела огнестойкости железобетонных конструкций оказывает влажность бетона?

    Огнестойкость железобетонных и металлических конструкции

Железобетонные конструкции благодаря их негорючести и сравнительно небольшой теплопроводности довольно хорошо сопротивляются воздействию пожара. Однако они не могут беспредельно противостоять пожару. Современные железобетонные конструкции, как правило, выполняют тонкостенными, без монолитной связи с другими элементами здания, что ограничивает их способности нести свои рабочие функции в условиях пожара до 1 ч, а иногда и менее. Еще меньшим пределом огнестойкости обладают увлажненные железобетонные конструкции. Если повышение влажности конструкции до 3, 5% увеличивает предел огнестойкости, то дальнейшее повышение влажности бетона объемной массой более 1200 кг/м3 при кратковременном действии пожара может вызвать взрывообразное разрушение бетона и привести к быстрому разрушению конструкции.

Предел огнестойкости железобетонной конструкции зависит от размерен ее сечения, толщины защитного слоя, вида, количества и диаметра арматуры, марки бетона и вида заполнителя, нагрузки на конструкцию и схемы ее опирания. Предел огнестойкости ограждающих конструкций по прогреву противоположной огню поверхности на 140°С (перекрытия, стены, перегородки)' зависит от их толщины, вида бетона и его влажности. С увеличением толщины и уменьшением плотности бетона предел огнестойкости возрастает.

Рис. 1. Схема установки на огневую печь образца вертикальной ограждающей конструкции:

Рис. 2. Схема установки на огневую печь образца горизонтальной ограждающей конструкции;

I — огневая печь; 2 — образец; 3, 4 — термопары (термопару 4следует располагать на границе ближайшего к огневой печи слоя, выполненного из сгораемого или трудносгораемого материала); 5 — уплотнение из минеральной ваты: 6 — проем огневой лечи; 7 — контрольная зона; 8 — граница контрольной зоны

Предел огнестойкости по признаку потери несущей способности зависит от вида и статической схемы опирания конструкции. Однопролетные, свободно опертые изгибаемые элементы (балочные, плиты, панели и настилы перекрытий, балки, прогоны) при действии пожара разрушаются в результате нагревания продольной нижней рабочей арматуры до определенной критической температуры. Предел огнестойкости этих конструкций зависит от толщины защитного слоя нижней рабочей арматуры, величины рабочей нагрузки и теплопроводности бе-тона. У балок и прогонов предел огнестойкости зависит еще от ширины сечения. При одних и тех же конструктивных параметрах предел огнестойкости балок меньше, чем плит, так как при пожаре балки обогреваются с трех сторон (со стороны нижней и двух боковых), а плиты— только со стороны одной поверхности. Предел огнестойкости многопустотных и тонкостенных (ребрами вверх) настилов и панелей перекрытий примерно на 20% меньше предела огнестойкости панелей и плит сплошного сечения.

Выпускаемые заводами крупнопустотные предварительно напряженные настилы" из тяжелого бетона с защитным слоем 20 мм и стержневой арматурой из стали класса А-1У (марок 30 ХГ2С, 80С) имеют предел огнестойкости 1 ч, что позволяет использовать данные настилы в жилых зданиях.

Плиты и панели сплошного сечения из обычного железобетона при защитном слое 10 мм имеют пределы огнестойкости: арматура из стали классов А-1 и А-П—0, 75 ч; А-1П (марка 25Г2С)—1 ч. В ряде случаев тонкостенные изгибаемые конструкции (пустотные и ребристые панели и настилы, ригели и балки при ширине сечения 16 см и менее, не имеющие вертикальных каркасов у опор) при действии пожара могут разрушаться преждевременно по косому сечению у опор. Такой характер разрушения предотвращают путем установки на приопорных участках данных конструкций вертикальных каркасов длиной не менее 1/4 пролета.

Плиты, опертые но контуру, имеют предел огнестойкости значительно выше, чем простые изгибаемые элементы. Эти плиты армированы рабочей арматурой в двух направлениях, поэтому их огнестойкость зависит дополнительно от соотношения арматуры в коротком и длинном пролетах. У квадратных плит, имеющих данное соотношение, равное единице, критическая температура арматуры при наступлении предела огнестойкости составляет 800°С.

С увеличением соотношения сторон плиты критическая температура уменьшается, следовательно, снижается и предел огнестойкости. При соотношении сторон более 4 предел огнестойкости практически равен пределу огнестойкости плит, опертых но двум сторонам.

Предел огнестойкости колонн зависит от схемы приложения нагрузки (центральное или внецентренное), размеров поперечного сечения, процента армирования, вида крупного заполнителя бетона и толщины слоя у продольной арматуры. Разрушение колонн при нагревании происходит в результате снижения прочности арматуры и бетона. Внецентренное приложение нагрузки уменьшает огнестойкость колонн. Если нагрузка приложена с большим эксцентриситетом, огнестойкое ть колонн в значительной степени зависит от толщины защитного слоя у растянутой арматуры, т. е. характер работы таких колонн при нагревании такой же, как и простых балок. Огнестойкость колонн с малым эксцентриситетом приближается к огнестойкости центрально сжатых колонн. Колонны из бетона на гранитном щебне обладают меньшей огнестойкостью ( ~ на 20%), чем колонны на заполнителе изизвестнякового щебня. Это объясняется тем, что кварц. входящий в состав гранита, разрушается при температуре 570°С, а известняки начинают разрушаться при температуре начала их обжига — 800°С.

При пожарах, как правило, стены обогреваются с одной стороны и поэтому прогибаются или в сторону обогреваемой поверхности, или в обратном направлении.

Стена из центральносжатой конструкции превращается во внецентренно сжатую с увеличивающимся во времени эксцентриситетом. В этих условиях огнестойкость несущих стен в большей степени зависит от нагрузки и их толщины. С увеличением нагрузки и уменьшением толщины стены предел ее огнестойкости уменьшается, и наоборот.

С увеличением этажности зданий нагрузка на стены возрастает, поэтому для необходимой огнестойкости толщину несущих поперечных стен в жилых зданиях принимают равной: в 5—9-этажных домах— 12 см, в 12-этажных— 14 см, в 16-этажных— 16 см, в домах высотой более 16 этажей —18 см и более. Одно-, двух- и трехслойные самонесущие панели наружных стен подвергаются действию небольших нагрузок, поэтому огнестойкость этих стен обычно удовлетворяет противопожарным требованиям.

    Используемая литература
    Пчелинцев В. А. , Коптев Д. В. , Орлов Г. Г.
    “Охрана труда в строительстве”
    Москва. Высшая школа. 1991.
    Кондратьев А. И. , Местечкина Н. М.
    “Охрана труда в строительстве”
    Москва. Высшая школа. 1990.
    Орлов Г. Г.
    “Охрана труда в строительстве”
    Москва. Высшая школа. 1984.
    СНИП III-4-80*
    “Техника безопасности в строительстве”
    Москва. 1989.
    Под редакцией Орлова Г. Г.

”Инженерные решения по охране труда в строительстве. Справочник” Москва. Стройиздат. 1985.

    Долин П. А.
    “Справочник по технике безопасности”
    Москва. Энергоатомиздат. 1984.
    СНИП II-12-77
    “Защита от шума”
    Москва. 1978.
    СНИП 2-04-02-84
    “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”

Страницы: 1, 2, 3, 4