Проектная разработка перспективной ракеты-носителя тяжелого класса «схемы» тандем на сжиженном природном газе

 8 Безопасность жизнедеятельности при работе с компонентами  топлива

 

8.1 Воздействие компонентов  топлив на человека 

 

При эксплуатации ракетной техники обслуживающий персонал соприкасается с различными токсичными (ядовитыми)  веществами. Попадание таких веществ в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт или кожу сопровождается поражением живых тканей, приводящим к заболеванию (острому или хроническому) организма или даже к смертельному исходу. Неправильное обращение с такими веществами приводит, как правило, к пожарам, взрывам,  выводу из строя техники, поражению обслуживающего персонала.

Степень поражения человека ядовитым веществом зависит от количества вещества, проникшего в организм, его  токсичности, концентрации, продолжительности воздействия и от путей проникновения в организм, а также от индивидуальных особенностей человека, его физического состояния и метеорологических условий.

Общим отрицательным  свойством всех токсичных веществ  является опасность потери зрения при их попадании в глаза человека.

Попадая на кожный покров или слизистые оболочки, токсичные вещества могут вызвать химические ожоги или воспаление кожи (дерматиты), а всасываясь в кровь человека - общее отравление организма.

Таким образом, токсичные  вещества обладают рядом таких свойств, которые затрудняют их использование в технологических процессах и требуют соблюдения специфических мер и правил безопасности в процессе работы с ними.

Безопасность работ  с токсичными веществами достигается  своевременным и четким выполнением организационных и   технических мероприятий, направленных на организацию обучения, контроля знаний и допуска обслуживающего персонала к работе; подготовку аварийно-спасательной группы; проверку готовности оборудования и средств защиты; контроль за соблюдением обслуживающим персоналом мер и правил безопасности при работе.

Обслуживающий персонал, работающий с токсичными веществами, должен твердо знать свойства вредных веществ и их действие на организм человека, меры и правила безопасности при работе с ними; содержать оборудование в технически исправном состоянии;  выполнять установленные требования допуска обслуживающего персонала к работе; проводить работы в полном соответствии с уставной и эксплуатационной документацией; уметь пользоваться индивидуальными средствами защиты и практически оказывать первую помощь   пострадавшему при поражении его токсичным веществом.

 

8.2 Основные свойства некоторых КТ

 

Несимметричный   диметил   гидразин (гептил) - представляет собой бесцветную прозрачную или светло-желтую дымящуюся на воздухе жидкость с резким неприятным (аммиачным) запахом. Удельный вес 0,79 [г/см]. Гептил легко окисляется кислородом воздуха, а с водой, спиртом и другими органическими растворителями смешивается неограниченно. Является легковоспламеняющейся жидкостью. Температура вспышки равна минус 18°С. Смесь паров гептила с воздухом взрывоопасна в широком диапазоне концентрации (от 2 до 90% объема гептила при температуре 20°С и давлении 1 [кгс/cм]). С окислителями на основе азотной кислоты и их парами гептил самовоспламеняется при обычной температуре. Данное вещество является малоагрессивным в коррозионном отношении. Однако водные растворы гептила, обладая щелочными свойствами, вызывают корозию цинка, алюминия и его сплавов. Для хранения гептила используют

 

емкости из стали и алюминия, а в качестве прокладочного материала применяют фторопласт, специальную резину (СКС-30), полиэтилен, асбест.

Гептил является самым токсичным  из всех применяемых в настоящее  время веществ. Поражение может произойти как при вдыхании паров гептила, так и при попадании его в организм человека через желудочно-кишечный тракт или кожные покровы. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) паров гептила в воздухе производственных помещений равна 0,0001 [мг/л]. Это значит, что при испарении одного грамма (1000 мг) гептила в герметичном объеме без вентиляции может быть загазовано до ПДК помещение объемом 10000[м³]. Наличие даже слабого запаха гептила свидетельствует о том, что концентрация его паров в воздухе значительно больше ПДК, так как порог чувствительности организма к парам продукта составляет 0,015 - 0,034 [мг/л]. Сильно адсорбируется (поглощается) различными материалами и тканями. Поэтому за счет десорбции   (выделения) опасные концентрации гептила могут, образовываться в пустой таре, в местах хранения защитной одежды, обмундирования и других предметов даже после их нейтрализации. Пористые вещества (например, бетон) способны удерживать продукт до шести месяцев после нейтрализации.

При легких отравлениях парами гептила наблюдается раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, вызывающее слезотечение, першение в горле,  кашель, затруднение дыхания. Кроме того, появляется головная боль, вялость, тошнота, головокружение. При тяжелых формах отравления возникают судороги, удушье, потеря сознания,  иногда отек легких. Обладая свойством накапливания в организме, гептил действует на центральную нервную систему, приводит к изменению состава крови, нарушению функций печени и сердечно-сосудистой системы. Все это, в конечном итоге, приводит к хроническому отравлению, которое проявляется в потере аппетита и повышенной утомляемости. При попадании на кожный покров гептил и его пары беспрепятственно проникают через кожу в организм (впитываются   в кровь), что приводит к общему отравлению организма. При этом видимых поражений кожного покрова в виде раздражения или ожогов не наблюдается. При попадании в глаза гептил может привести к потере зрения.

Горючее T-I представляет собой легкоподвижную и легко-воспламеняющуюся нерастворимую в воде жидкость светло-желтого цвета с характерным запахом керосина. Обладает резким раздражающим действием. Удельный вес 0,80 [г/см³]. На воздухе T-I практически не окисляется. Растворенная в горючем T-I вода при низких температурах может вымерзать и забивать фильтры. Для предотвращения этого к горючему добавляют жидкость "И" - этил-целлозольев (0,3%), которая при попадании внутрь организма вызывает его отравление.

T-I является очень опасным в пожарном отношении, так как имеет довольно низкую температуру вспышки,  равную 30 С. Кроме того, пары горючего с воздухом образуют взрывоопасные смеси в широком интервале температур (от 27 до 59°С).

T-I является малоядовитой жидкостью, однако при несоблюдении необходимых мер предосторожности может представлять опасность для здоровья человека. ПДК его паров в воздухе помещений равна 0,3 [мг/л]. В случае отравления парами продукта (вдыхании паров больших концентраций) наблюдается слабость, головная боль, раздражение глаз и верхних дыхательных путей. При воздействии на кожные покровы T-I вызывает их раздражение, сухость и воспаление. При попадании в глаза может привести к потере зрения.

Жидкий кислород (оксид) представляет собой легкоподвижную прозрачную голубоватого цвета низкокипящую жидкость без запаха. Удельный вес 1,14 [г/см³]. Температура кипения жидкого кислорода равна минус 183°С, поэтому в обычных условиях он находится в состоянии кипения. Интенсивно испаряясь, оксид насыщает одежду, волосы человека и другие пористые вещества, делая их легковоспламеняемыми.

Жидкий кислород не горит, но активно  поддерживает горение, являясь сильным  окислителем. Минеральные масла  и некоторые другие органические вещества при соприкосновении с  оксидом способны воспламеняться, иногда со взрывом. Резинотехнические изделия и черные металлы после воздействия на них оксида теряют пластичность и легко разрушаются. Газообразный кислород, так же как и жидкий, является очень опасным в пожарном отношении. Ткани и волосы хорошо адсорбируют газообразный продукт и даже через некоторое время вблизи открытого пламени легко возгораются. Поэтому в течение 30 минут после окончания работы с оксидом нельзя курить и подходить к открытому огню.

Кислород не является токсичным веществом, однако длительное пребывание в атмосфере его паров приводит к повышению возбуждаемости, которая при создании нормальных условий может смениться апатией, слабостью и головной болью. При попадании на открытые участки тела человека жидкий кислород вызывает сильное обморожение, при котором ткани     поражаются на большую глубину. Причиной обморожения может быть также контакт с металлами, охлажденными жидким кислородом. При попадании в глаза приводит к потере зрения.

Азотный тетракcид (амил) представляет собой легкоподвижную сильно дымящуюся на воздухе гигроскопическую жидкость о характерным резким запахом азотной кислоты. В зависимости от температуры амил имеет окраску от светло-желтого до темно-бурого цвета. Удельный вес 1,45 [г/см³]. Амил имеет довольно высокую температуру замерзания, равную минус 11,3°С При попадании замерзшего продукта в теплое помещение его расплавление сопровождается бурным выделением ядовитых паров.

Жидкий   азот   представляет собой легкоподвижную голубоватого цвета жидкость без  запаха с удельным   весом 0,81 г/см³ и температурой кипения минус 196°С.

Азот не является токсичным веществом. Он также не горит и не поддерживает горение. Однако повышение его концентрации в воздухе ведет к уменьшению содержания кислорода и, как следствие, вызывает кислородное голодание организма. Последнее приводит к потере сознания и смерти.

Особенностью действия азота на организм является то, что  человек не чувствует опасности, так как азот не имеет запаха, вкуса и цвета и не вызывает затруднения дыхания. Кислородное  голодание не ощущается человеком, поэтому потеря сознания наступает неожиданно и быстро. Если в этот момент пострадавшего не вынести на свежий воздух, может наступить смерть. При вдыхании воздуха, содержащего более 83% азота, через несколько минут наступает смерть.

Действие жидкого азота на кожный покров аналогично действию жидкого кислорода.

Перекись водорода является бесцветной прозрачной сиропообразной жидкостью. Для высококонцентрированного и безводного продукта характерен запах, напоминающий запах окислов азота при их слабой концентрации. Продукт склонен к бурному разложению с взрывом. ПДК равна 0,001 [мг/л]. Опасен в обращении, может вызвать сильные раздражения кожных покровов, слизистых оболочек и дыхательных путей. Пары перекиси водорода сильно раздражают глаза, что может привести к потере зрения.

Таким образом, почти  все КТ являются токсичными, а некоторые и огнеопасными веществами. Поэтому для обеспечения безопасности обслуживающего персонала остатки этих веществ в емкостях, проливы и подтеки, а также смывные воды, содержащие ядовитые и агрессивные вещества, должны быть обезврежены. Для этого используются специальные нейтрализующие вещества. Так, для нейтрализации гептила используют     дветретиосновную соль гипохлорита кальция (ДТС-ГК), хлорную известь CaCL₂, растворы соляной НСL и уксусной CH₃COOH кислот; горючего T-I -воду; азотного меланжа - растворы каустической соды NаОН, гашеной извести Са(ОН)₂, кальцинированной Na₂CO₃ и питьевой NaOH

соды; амила- водный раствор аммиака.

Используемые для нейтрализации  вещества, в свою очередь, могут представлять определенную опасность для человека. Поэтому обслуживающему персоналу необходимо знать свойства этих веществ и меры безопасности при обращении с ними.

 

8.3 Мероприятия по защите  обслуживающего персонала от  воздействия компонентов топлива

 

Для защиты органов дыхания  и кожных покровов человека от поражения токсичными веществами используются следующие индивидуальные средства защиты:

• противогазы (фильтрующие, изолирующие, шланговые);
• защитные костюмы;
• резиновые фартуки, сапоги, перчатки, летные очки. Все противогазы применяются для защиты органов дыхания, лица и глаз человека от опасного воздействия токсичных веществ.

Принцип защитного действия фильтрующего противогаза основан на очистке (фильтрации) в противогазной коробке атмосферного воздуха, поступающего в органы дыхания человека. Время защитного действия противогазной коробки фильтрующего противогаза зависит от концентрации паров вредных веществ, температуры окружающей среды и характера физической нагрузки личного состава и указано в эксплуатационной документации. Фильтрующие противогазы надежно защищают в атмосфере, содержащей не менее 10% кислорода. Поэтому такие противогазы не применяются при выполнении работ в помещениях, где не исключена возможность большой загазованности атмосферы, при работе в емкостях без их нейтрализации, а также во время ликвидации пожаров и аварий. В этих случаях для защиты органов дыхания используются изолирующие или шланговые противогазы.

При пользовании изолирующим противогазом человек дышит не атмосферным  воздухом, а кислородом,  выделяемым вещее "«ом регенеративного патрона противогаза. Поэтому изолирующие противогазы применяются для защиты органов дыхания, лица и глаз человека от воздействия любых вредных примесей в воздухе вне зависимости от их концентрации, а также для работы в условиях недостатка кислорода в воздухе.

Время пребывания обслуживающего персонала в изолирующих противогазах при работе в условиях больших проливов токсичных веществ и внутри емкостей не должно превышать 30 минут.

При применении шлангового противогаза человек дышит атмосферным воздухом, который забирается из чистой зоны и поступает в органы дыхания через шланг. Поэтому такие противогазы относятся к противогазам изолирующего типа и могут применяться для защиты органов дыхания, лица и глаз от вредных примесей в воздухе помещений и емкостей не зависимо от свойств и концентрации вредных веществ. Защитная мощность шланговых противогазов является практически неограниченной. Данные противогазы обычно применяют при работе в емкостях и заглубленных сооружениях.