Текст книги "Основы безопасности выполнения подъемно-траспортирующих работ"

10. Выгрузка сыпучих грузов из складов

В складских помещениях агропромышленного комплекса зерно является основным грузом длительного хранения. До настоящего времени вместимость складов России в несколько раз больше вместимости силосных хранилищ.

Склады для зерна, зернопродуктов – это сооружения, в которых груз хранится насыпью на полу вплотную к стенам. Соотношение высоты слоя груза и ширины склада (расстояние между стенами) меньше единицы и обычно равно 0,2–0,5. При хранении в бункерах (силосах) – это соотношение в 10 раз больше и равно 2–5.

Опасность для рабочих в зерноскладах связана с возможностью: затягивания зерном при его выпуске на транспортер; провала в пустоты, образующиеся внутри слежавшегося массива зерна; поражение электрическим током при работе или передвижении машин и механизмов; захвата вращающимися частями транспортерных механизмов, зерноочистительных и других машин; придавливания транспортером при его передвижении в дверях склада, вблизи стен и других узких мест, а также при его опрокидывании; отравления углекислым газом, образующимся при хранении зерна в нижних непроветриваемых и невентилируемых галереях, а также в приямках норий; отравление ядохимикатами, оставшимися в недегазированном или плохо дегазированном зерне.

При работе в механизированных складах с плоскими полами необходимо соблюдать также следующие основные требования безопасности: не допускать хождения людей по насыпи зерна во избежание провала в скрытые пустоты; если необходим проход по насыпи, прекращают выпуск зернопродуктов и поверх насыпи укладывают прочные настилы (трапы) шириной не менее 0,7 м (рис. 10.1); не находиться на массиве зерна во время его выпуска и перемещения из склада; не стоять вблизи сводов слежавшегося зерна и не обрушивать их без разрешения и наблюдения ответственного лица; не оставлять открытыми решетки люков в бункерах приемных устройств; не допускать увеличение высоты зерновой насыпи в складе выше предельно допустимой, предусмотренной проектом и указанной на стенах складов ясно обозначенной линией.

Рис. 10.1. Трапы для прохода по насыпи зернопродуктов

Опасность пребывания человека на массиве зерна при его выпуске через люк в полу склада на транспортер усугубляется еще и тем, что оказание помощи пострадавшему крайне затруднено.

Помощь человеку, попавшему в центр зерновой воронки, путем вытаскивания за руки может даже ускорить его гибель. Работник, оказывающий помощь, вынужден передвигаться по откосу выпускаемой насыпи зерна и тем самым ускоряет его движение в этом месте; вследствие этого пострадавшего еще быстрее засасывает зерном, и работник, оказывающий помощь пострадавшему, может быть тоже затянут в зерно.

В центре образовавшейся воронки зерно перемещается наиболее активно, образуя движущийся столб, представляющий наибольшую опасность. На предмет, оказавшийся в этой зоне, действуют значительные затягивающие силы. Например, на человека, погруженного в центр воронки зерна на глубину 0,5 м, действует сила затягивания до 5000 Н. Если не принять срочных мер, гибель человека неизбежна.

Для спасения человека необходимо немедленно перекрыть выпуск зерна со склада, перекрыв для этого задвижки выпускного люка или остановив транспортер. Однако там, где отсутствуют снаружи каждого механизированного зерносклада аварийные кнопки «стоп», попытки перекрыть выпуск зерна не всегда достигают цели. Это объясняется тем, что времени, необходимого для преодоления пути к устройству, перекрывающему выпуск зерна, требуется больше, чем на полное затягивание человека в зерно, увлекаемого в движущийся столб со скоростью до 3 м/мин.

Для предотвращения попадания человека в наиболее опасную зону воронки аэрожелоба над выпускными отверстиями на горизонтальных решетках устанавливают вертикальные предохранительные колонны (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Установка пирамидальных предохранительных решеток

Наряду с предохранительными колоннами применяют пирамидальные решетки, которые имеют вид усеченной пирамиды (с размерами у основания 1,2×1,2 м и 0,4×0,4 м в вершине), их устанавливают по центру выпускных отверстий. Ее основное назначение – оградить возможность попадания человека в наиболее опасную зону воронки. Широкого распространения пирамидальная решетка не находит, так как она громоздка и затрудняет движение передвижных механизмов.

В механизированных складах с наклонными полами (рис. 10.3) предохранительные колонны и пирамидальные решетки не устанавливают. Для обеспечения безопасности двери склада блокируют с электродвигателем нижнего конвейера так, чтобы при их открывании исключалась возможность запуска нижнего конвейера или происходила его автоматическая остановка. Двери складов с наклонными полами закрывают на замок. Наряду с этим верхнюю конвейерную галерею ограждают на всю высоту до крыши для исключения выхода на насыпи зерна.

Давление неподвижной массы зерна на складе на один квадратный метр пола при высоте зерновой насыпи 1,5 м – более 1 т, при высоте 2,5 м – около 2 т, а при высоте насыпи 3,5 м – около 3 т и т. д.

Рис 10.3 Склады с наклонными полами

Особую опасность представляет перемещение в складах отрубей, комбикормов, шротов и другого аналогичного продукта. Перемещать их самотеком на нижний конвейер запрещено. Это связано с возможностью образования пустот в слежавшемся продукте, которые внешне не видимы. Человек, случайно оказавшийся на такой насыпи, может провалиться в эти пустоты, что грозит ему гибелью. Поэтому хождение по насыпи без специальных трапов запрещено. При загрузке склада оставляют свободным одно выпускное устройство и свободную площадь для размещения средств передвижной механизации. Остальные люки или выпускные устройства, находящиеся под насыпью, должны быть закрыты глухими крышками.

Рис. 10.4. Загрузка и разгрузка склада

Перемещение насыпи продуктов к выпускному устройству осуществляют средствами передвижной механизации со свободной от продуктов площади до свободного выпускного устройства (рис. 10.4). По мере освобождения склада снимают крышки с последующих выпускных отверстий, к которым впоследствии подается продукт. Образовавшиеся нависшие козырьки или высокие отвесные стенки насыпи ликвидируют, обрушивая их специальными скребками с длинными ручками, обеспечивающими нахождение рабочего на безопасном расстоянии от насыпи, при этом исключена возможность завала обслуживающего персонала (рис. 10.5). Слежавшуюся насыпь разбирают небольшими, постепенно восходящими снизу вверх уступами. Разборка насыпи подкопом запрещена.

Рис. 10.5. Разборка насыпи хлебопродуктов

Работа в складах с наклонными полами допускается только после зачистки днищ от всего зерна. Наблюдение заведующего складом или другого ответственного лица за этой работой обязательно.

Перемещение насыпи продуктов к конвейерной ленте или выпускному отверстию осуществляют при помощи машин и при условии:

– личного надзора лица, ответственного за безопасную работу по перемещению насыпи;

– нахождения рабочих на свободном месте вне площадки, занимаемой насыпью;

– своевременного обрушения верха насыпи специальными приспособлениями;

– разборки слежавшихся насыпей постепенно восходящими уступами снизу вверх.

Отпускать комбикорма и отходы насыпью на автомобильный транспорт можно самотеком через специальные бункеры.

В местах хранения и отпуска зерна, комбикормов, отрубей, мучки, лузги, и т. п. вывешивают специальные инструкции, плакаты или надписи по безопасным приемам работы.

Все трудоемкие процессы в складах сырья комбикормовых заводов при хранении насыпью проводят, как правило, механизированным способом.

11. Выгрузка сыпучих грузов из бункеров (силосов)

Работа в силосах и бункерах, заполненных сыпучими продуктами, считается опасной. Так же, как и в складах, при выгрузке сыпучие продукты могут затянуть спустившегося на их поверхность человека. Причем здесь опасность выше, поскольку высота зернового столба значительно больше, чем в складах. Поэтому спуск в силосы и бункеры производится только в исключительных случаях, с письменного разрешения администрации.

Для спуска людей в силосы и бункеры применяют специальную лебедку, которую до пуска в эксплуатацию и в последующем ежегодно подвергают техническому освидетельствованию.

Рис. 11.1. Седло и люлька для спуска в силос

Лебедки с ручным приводом, предназначенные для подъема людей, должны быть снабжены безопасными рукоятками, конструкция которых допускает подъем и опускание только путем непрерывного вращения рукоятки; при этом скорость опускания не должна превышать 20 м/мин. Лебедки с электрическим приводом снабжаются колодочными тормозами, автоматически действующими при отключении двигателя. Лебедки с электрическим приводом оборудуют устройством для спуска вручную. Лебедка оснащается канатом не менее 8 мм, к которому крепятся люлька или седло (рис. 11.1).

К стержню люльки или седла прикрепляют предохранительный пояс, которым рабочий пристегивается перед спуском в силос. Предохранительный канат должен быть из пеньки диаметром 25 мм или из легкого, прочного синтетического материала диаметром 8 мм. Длина каната должна быть на 5 м больше высоты силоса. Спускающийся в силос надевает пожарный пояс с карабином, который крепится к этому канату.

Лебедки, применяемые для спуска людей в силосы, при испытаниях и эксплуатации должны обеспечивать устойчивость при двойной рабочей нагрузке. Для повышения устойчивости лебедки используют противовес.

Техническому освидетельствованию (раз в год) подвергаются также предохранительные пояса и канаты. Прочность их определяют, подвешивая груз массой 500 кг на 15 минут к канату, размотанному на всю длину, и к поясу, застегнутому на обе пряжки. После снятия груза на поясе и спасательном канате не должно быть повреждений.

Запрещается опускание людей в силосы и бункеры высотой более 3 м при помощи веревочных складных лестниц.

Рис. 11.2. Обрушение свода хлебопродуктов в силосе

Расчистку выпускных отверстий силосов и бункеров от слежавшихся отрубей, комбикормов, отходов, а также обрушивания образовавшихся сводов у стен и над выпускными отверстиями производят только снаружи через нижние выпускные отверстия или сверху через закрытую на замок решетку лазового люка (рис. 11.2); эту работу выполняют также через специальные отверстия в стенах бункеров с помощью приспособлений на длинных ручках, исключающих необходимость спуска рабочих в силосы и бункеры для этой цели.

Меры безопасности при работе в силосах и бункерах должны предохранять рабочих от возможности падения в бункер или силос, затягивания зерном при его выпуске, завале зерном при его обрушивании и отравления углекислым газом.

Безопасность требует, чтобы внутренние поверхности силосов, бункеров и их днища были гладкими.

Силосы и бункеры с самотечным выпуском зерна, муки, крупы, комбикорма, отрубей и т. п., независимо от места их расположения, закрывают сплошными настилами с устройством в них загрузочных и лазовых люков прямоугольного сечения размером не менее 500×600 мм.

Рис. 11.3. Ограждение лазового люка в силосе

Лазовые и загрузочные люки силосов и бункеров закрывают прочными металлическими решетками с ячейками размером не более 250×75 мм (рис. 11.3), а сверху прочными металлическими решетками на уровне пола, которые, как и решетки, закрывают на петли.

Решетки устанавливают на петлях на глубине до 60 мм от поверхности пола помещения и снабжают автоматически закрывающимися замками или наглухо вделывают в основания люков. Решетку люка силоса или бункера открывают только в присутствии ответственного лица и после принятия необходимых мер предосторожности.

Для предупреждения самовольного спуска рабочих в силосы и бункеры все предохранительные решетки лазовых люков должны быть всегда закрыты на замок, ключ от которого хранится у начальника.

К опусканию в силос допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование и имеющие справку о допуске к работе на высоте и спуску в силосы. Эти рабочие проходят специальное обучение безопасным приемам работы в силосах и бункерах, дают письменное согласие на участие в этих работах.

Спуск рабочего в силос или бункер проводят под наблюдением и руководством ответственного лица, которое обязано обеспечить соблюдение всех мер безопасности при подготовке к спуску рабочего в силос, при спуске и выполнении им работы в соответствии с полученным заданием.

Для предупреждения возможности отравления углекислым газом, образующимся в силосах и бункерах, особенно при хранении влажного, греющегося или свежеубранного зерна, перед спуском рабочего в силос или бункер следует тщательно их проверить и убедиться в отсутствии в них углекислого газа. Для этого в силос опускают специальные химические реагенты или клетки с животными или птицами на 20–30 мин.

Углекислый газ образуется вследствие дыхания зерна во время его хранения в результате окисления и распада органических веществ. Этот газ как более тяжелый по сравнению с воздухом задерживается в межзерновых пространствах. Он бесцветен, не имеет запаха, и определить его наличие органолептически невозможно.

На все время пребывания рабочего в силосе или бункере необходимо принять меры против случайного выпуска или впуска зернопродуктов.

Приготавливаясь к спуску в силос или бункер, рабочий должен: получить от начальника или руководителя производственного участка четкое и понятное задание на работу в силосе, а также подробный инструктаж по вопросам техники безопасности; надеть комбинезон из плотной ткани и предохранительный пояс с прикрепленным к нему предохранительным канатом; сесть на седло и застегнуть второй пояс, надежно прикрепив себя к стержню седла; убедиться в нормальном и достаточном поступлении воздуха в маску противогаза по шлангу. Если рабочий перед спуском чувствует недомогание, он заявляет об этом лицу, ответственному за работы, которое должно заменить его другим человеком.

При спуске в силос в работе участвует четыре человека – один спускается в силос, второй управляет лебедкой, третий стравливает предохранительный канат, четвертый обеспечивает работу воздуходувки и стравливание шланга противогаза.

При использовании кислородного прибора в работе могут участвовать три человека (рис. 11.4). Спускать рабочего в силос или бункер надо осторожно, плавно, без резких торможений. Рабочему, управляющему лебедкой, нельзя отходить от нее и отпускать рукоятку. Необходимо следить за нормальной работой тормоза с тем, чтобы пружина все время надежно прижимала собачку к храповому колесу.

Рис. 11.4. Спуск рабочего в зерновой силос: 1 – лебедка; 2 – пылесос; 3 – лампа освещения; 4 – страховочный (сигнальный трос); 5 – противогаз; 6 – пылесборник

Предохранительный канат стравливают через неподвижную опору, обвивая ее вокруг не менее чем на 360° (рис. 11.5), по мере опускания рабочего в силос.

Рис. 11.5. Способ стравливания предохранительного каната

Для предупреждения падения предохранительного каната в силос второй его конец закрепляют на какую-либо прочную часть здания (рис. 11.4).

Предохранительный канат нельзя сильно натягивать, так как это затруднит работу в силосе. Рабочий, стравливающий предохранительный канат, не должен выпускать его из рук во время нахождения рабочего в силосе, так как этот канат является и сигнальным.

Шланг противогаза также стравливают медленно и осторожно, его нельзя перегибать и перекручивать, чтобы не прекратилось поступление по нему воздуха в маску. Конец шланга для забора чистого воздуха закрепляют так, чтобы предотвратить его падение в силос или бункер.

Воздуходувка должна работать безотказно, иначе прекратится подача чистого воздуха, необходимого для дыхания рабочего.

Рабочему во время спуска в силос или бункер, во время работы и при подъеме запрещается отсоединять предохранительный канат от карабина предохранительного пояса, снимать маску противогаза, расстегивать пояс, прикрепленный к стержню седла, и оставлять седло.

При спуске в силос или бункер рабочего между ним и рабочим, находящимся наверху, устанавливаются условные сигналы, четко обуславливающие их действия. При обнаружении ненормального поведения рабочего в силосе или нарушении им правил техники безопасности необходимо немедленно поднять его наверх для выявления причин такого поведения и устранения недостатков.

Продолжительность нахождения рабочего в силосе устанавливается не более 30 мин.

Во время работ внутреннюю часть силоса или бункера следует освещать только сверху прожектором, установленным на специальной подставке. Нельзя опускать в силос или бункер переносные электрические лампы, так как они при неосторожном пользовании могут разбиться, а открытый огонь от накала нити лампы может вызвать взрыв пыли.

Чтобы не допустить открытие подсилосной задвижки во время нахождения рабочего в силосе, на выпускном устройстве вывешивают плакат с надписью «Открывать задвижку нельзя, в силосе работают люди».

12. Борьба с пылью

Пыль возникает при перемещении грузов либо при движении воздуха относительно движущегося груза.

В зерновом ворохе, который поступает на элеватор или склад, содержится до 0,3 % пыли. Кроме того, при транспортировке, очистке, сушке в результате самотека, трения зерна о рабочие органы, внутреннего трения о стены силоса происходит истирание их оболочек и образование пыли.

К пыли принято относить твердые частицы размерами от 63 мкм (редко от 100 мкм) до 1 мкм и менее.

Концентрация пыли элеватора может быть различной: от 3 до 250 г/м³; влажность – обычно меньше 11 %; зольность, то есть доля минеральных (негорючих веществ), – от 4 до 25 %. Для витания пыли достаточно скорости воздуха 0,1 м/с, устойчивое витание органической пыли фиксируется при скорости 2,5 м/с, минеральной – при 4 м/с. плотность собранной пыли – около 200 кг/м³.

12.1. Отрицательное воздействие пыли

Пыль наносит большой вред организму человека: вызывает химическое, бактериологическое отравление, острые частицы пыли повреждают органы зрения, кожный покров, дыхательные пути.

На зерновой пыли размещается до 12 % всех микроорганизмов.

Зерновая и мучная пыль проникает в легкие, вызывает профессиональное заболевание – хронический бронхит. Одно из самых отрицательных качеств пыли – ее пожаро– и взрывопасность.

Отсутствие пыли – это не только безопасная, чистая и здоровая атмосфера на рабочем месте, но и хорошие отношения с соседними предприятиями.

Для определения важного параметра – концентрации пыли – применяют специальный прибор – мини-пылесос.

Продолжительность включения (t, мин) аспиратора определяют так:

S = 1000m/(S_п×Q)

где m – минимально необходимая (значительная) навеска пыли, m = 5 – 10 мг;

S_П – предполагаемая величина концентрации пыли в воздухе, мг/м³;

Q – расход воздуха при заборе пробы, Q = 15–25 л/мин.

После включения аспиратора на время в контролируемой зоне снимают фильтр, взвешивают его и определяют фактическую концентрацию пыли S_Ф, мг/м³.

S_ф = 1000 × (m₂ – m₁) / Q × t

где m, m₂ – масса фильтра соответственного до и после забора пробы воздуха, мг.

При необходимости полученную величину концентрации приводят к стандартному состоянию воздуха: давление нормальное, температура 200 °C, относительная влажность 50 %, плотность воздуха 1,2 кг/м³.

Предполагаемая величина концентрации пыли S_П, г/м³ на различных этажах элеватора следующая (табл. 12.1).

Таблица 12.1

Концентрация пыли на этажах элеватора

12.2. Пожаро– и взрывоопасность пыли

Отличие физико-механических свойств любой пыли от свойств твердых веществ, из которых она образована, – в ее пожаро– и взрывоопасности. Действительно, зерно может гореть, но будучи приведенным в пылевидное состояние, оно становится крайне неогнестойким и взрывоопасным. Резкое возрастание химической активности можно пояснить на примере: если твердое вещество размерами 1×1×1 см измельчить до размеров 1×1×1 мкм (на 10¹² частей), то площадь поверхности тела увеличится с 6 см² до 6 км², т. е. в 10 млрд раз. Наиболее опасна мелкодисперсная пыль, так как она имеет (при той же концентрации) большую активную поверхность.

Для возбуждения взрыва пыли в замкнутом пространстве (рис. 12.1, а) необходимо три условия: концентрация пыли, источник пламени, кислород.

Концентрация пыли, при которой возможно воспламенение, – 7–2000 г/м³. Для получения такой концентрации достаточно слоя пыли в 0,5 мм и небольшое движение воздуха. Наиболее опасна пыль с влажностью менее 11 %, при влажности более 18 % трудно получить устойчивое горение. Повышенная зольность (более 10 %) снижает взрывоопасность, так как минеральные частицы пыли не участвуют во взрывообразовании. Ветер со скоростью 5 м/с снижает вероятность взрыва в несколько раз из-за увеличения расстояния между очагами пламени.

Рис. 12.1. Схема возникновения (а) и распространения (б) взрыва пыли: 1 – волна пламени; 2 – тепловая волна; 3 – ударная волна

При содержании кислорода воздуха более 11–13 % возможны воспламенение и взрыв (в воздухе 32 % кислорода).

Температура воспламенения зерновой пыли – от 700 °C и выше. Источниками воспламенения могут быть: искры от электросварки, окурок сигареты, электрической разряд статического электричества, перегретые электроприборы (двигатель, лампа), подшипники, нагретые тяговые органы транспортеров, искра от удара ковшей нории о кожух и т. п.

Схема взрыва показана на рис. 12.1, б. Скорость распространения пламени близка к скорости звука, продолжительность взрыва – 0,20–0,25 секунд, давление взрывной волны может достигнуть 1000 кПа (для разрушения бетонной стены толщиной 25 см достаточно 10 кПа).

Анализ результатов расследования 100 случаев взрывов пыли в отрасли хлебопродуктов показывает, что 57 случаев происходят на комбикормовых заводах, складах, элеваторах для комбикорма, 23 случая – на зерновых элеваторах, 20 случаев – на мельницах.

Наиболее часто взрывы происходят в силосах – 45 %, нориях – 26 %, сушилках – 10 %, аспирационных системах – 10 %.

Возможно возникновение целой серии взрывов (рис. 12.2). Взрывная волна, вызывая движение воздуха, приводит во взвешенное состояние пыль, осевшую в помещениях, внутри оборудования и силосов, которая затем воспламеняется от волны пламени, прорвавшейся в замкнутое пространство по транспортным галереям, шахтам норий, лестничным пролетам и т. п.

Рис. 12.2. Схема распространения взрыва

Причинами воспламенения пылевоздушной смеси на элеваторах являются: электросварочные и другие огневые работы (35 %), неисправность электрооборудования, технологических и транспортных машин (25 %), самовозгорание зерна в силосах (15 %), нарушение правил сушки (20 %).

Наиболее дешевые способы предотвращения пожаров при сварке – это очистка от пыли сварочного оборудования и мест попадания искры от сварки; недопущение повышения температуры электродвигателей, подшипников; исключение накопления пыли на оборудовании и стенах (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Уменьшение мест скопления пыли

Довольно сложно изолировать загоревшееся зерно в бункере. При выпуске такого зерна из бункера образуется большой свод из тлеющего зерна, а последующее его обрушение вызывает движение пыли в бункере и взрыв, который, в свою очередь, может спровоцировать другие взрывы.

Такое зерно можно загасить инертным газом (азот), диоксидом углерода или перегретым паром, повышение влажности – более 18 %.