Қауіпті аймақтарда неге жанаспайтын құралдарды пайдалану керек?

Қауіпті орталар мен тұтатын қаупі туралы түсіну

1-класстың 2-бөлімі бойынша қауіпті аймақтар дегеніміз не?

Ұлттық өрттен қорғау ассоциациясы (NFPA) бойынша 1-класстың 2-бөлігі немесе C1D2 аймақтары газ, бу немесе сұйықтар сияқты жанғыш заттар жабдықтың істен шығуы немесе техникалық қызмет көрсету кезінде қысқа уақытқа пайда болуы мүмкін орындарды білдіреді. Қауіпті материалдар тұрақты түрде болатын 1-бөлік аймақтарынан өзгеше, бұл C1D2 аймақтарында потенциалды қауіп тек белгілі жағдайларда болады. Мұндай аймақтар мұнай қайта өңдеу зауыттарында, химиялық өңдеу кәсіпорындарында және отын сақталатын кез келген жерде жиі кездеседі. Сақтау резервуарларының ішін тексеру немесе клапандарды жөндеу сияқты кәдімгі жұмыстар кезінде жану ошағының пайда болуын болдырмау үшін қатаң қауіпсіздік ережелерін сақтау қажет. Қауіп тұрақты емес, бірақ жұмысшылар бұл аймақтарға енген кезде қолданылатын жоспарлау мен орындауға үлкен назар аудару қажет.

Жанғыш ортадағы жылдамдардан туындайтын жану қаупі

Қалыпты болат құралдар сутегіні 0,017 мДж, метанның 0,28 мДж энергиясы қажет ететін деңгейде жануға жеткілікті шамамен 10 миллиджоуль (мДж) энергиялы күйдірулер тудырады. Сондықтан көптеген салалар мырышты мыс немесе алюминий бронзасы сияқты арнайы материалдардан жасалған жанбайтын құралдарға көшеді. Бұл құралдар жану проблемаларын туғызу үшін қажетті деңгейден әлдеқайда төмен, әлсіз күйдірулер тудырады. Қауіпті орталарда жанғыш газдар болуы мүмкін болғандықтан, статистикалық деректерге сәйкес алдын алуға болатын өнеркәсіптік өрттердің шамамен 40 пайызы күйдірулерден болады дегенді қауіпсіздік сарапшылары ерекше атап өтеді.

Статикалық және механикалық күйдірулер қалай жарылыстарды тудырады

Құралдармен жұмыс істеу сияқты әдеттегі әрекеттерден пайда болатын үйкеліс кейде 15 000 вольттан аса алатын статикалық электр тогын жинақтайды. Металл бетіне металл соғылған кезде шамамен 3 500 градус Фаренгейт температурасында жалғыз күйдіріп алады. Мұндай жалғыздар ауада оттегінің мол болуы немесе будың болуы сияқты жағдайларда өте қауіпті болып табылады. Сондықтан OSHA жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін қызметкерлер қандай құралдарды қолдану керектігі туралы қатаң ережелер қойған. Дәстүрлі құралдар қауіпсіз болып көрінсе де, мұнай немесе газ өнімдерімен жұмыс істейтін орындарда кішкентай жалғыздар да үлкен қауіп тудыруы мүмкін. Осы материалдармен жұмыс істейтін объектілер осындай нәрселерге ерекше назар аударуы керек.

Жалғыз түсірмейтін құралдар деген не және олар қалай жұмыс істейді?

Жалғыз түсірмейтін құралдардың анықтамасы мен қызметі

Жанбайтын құралдар әдетте алюминий бронзасы, бериллий мысы және мыс никель сияқты арнайы қорытпалардан жасалады. Бұл құралдар жанғыш газдар, будар немесе шаңдар болуы мүмкін орындарда өрт қаупін азайтуға көмектеседі. Олар мен қалыпты болат құралдар арасындағы айырмашылық біраз елеулі. Арнайы материалдар үйкелісті аз құрады және жылуды тиімді шығарады, сондықтан пайда болатын кез-келген искралар жалпы алғанда азырақ энергия тасиды. 2023 жылы OSHA жариялаған кейбір зерттеулерге сәйкес, жарылыс қаупі бар аймақтарда жұмыс істегенде, стандартты метал құралдармен салыстырғанда осы жанбайтын құралдарды қолдану өрттің пайда болу ықтималдығын шамамен 92 пайызға дейін азайтады.

Жанбайтын Құралдар Жану Қаупін Қалай Болдырмақ

Жарылысқа қарсы шара екі негізгі факторға байланысты: өте төмен үйкеліс материалы мен жақсы жылу өткізгіштік. Бұл құралдар бірдеңеге соғылған кезде, олардың тудыратын қоспалары кәдімгі болат құралдарына қарағанда анағұрлым азырақ жылу энергиясын тасиды. Шынында да, біз шамамен 25 пайыз азырақ жылу энергиясы таситыны туралы сөйлесіп отырмыз, ал бұл метан немесе сутек газы сияқты заттарды өнеркәсіптік ортада жандыру үшін үлкен айырмашылық жасайды. Сонымен қатар, жылуды шашырату аспектісі де маңызды. Бұл құралдардың жасалу тәсілі жылуды таратады, сондықтан жану проблемасын туғызу үшін жеткілікті дәрежеде қызып кететін жеке нүкте пайда болмайды. Бұл кішіреуір от шамалары қауіпті жағдайларға әкелуі мүмкін орындарда үлкен маңызға ие.

Миф пен шындық: Жанбайтын құралдар барлық от шамаларын жоя ма?

Көптеген адамдар жанаспағыш құралдар жанарға әкелетін күрт шарықтауларды мүлдем тоқтатады деп ойлайды, бірақ бұл дәл емес. Шын мәнінде, мұндай құралдар тек жанарға әкелуі мүмкін шарықтаулардың пайда болу ықтималдығын төмендетеді. Мысалы, бериллий мыспен жасалған құралдар жарықтың нашар болатын орындарда жұмыс істеген кезде көзге көрінетін шарықтауларды тудыруы мүмкін. Дегенмен, бұл шарықтаулар көбінесе химикаттардың жануы үшін қажетті темперация деңгейіне (әдетте 450-600 градус Цельсий аралығында) жетуге жеткілікті жылу энергиясын тасымайды. Қауіпсіздік тек дұрыс құралдардың болуына ғана байланысты емес. Жұмысшылар белгілі процедураны да сақтаулары керек — мысалы, барлық құралдардың дұрыс жерленгеніне көз жеткізу және жанғыш материалдармен жұмыс істеген кезде темір немесе болат құрал-жабдықтардан аулақ болу. Осындай негізгі сақтық шараларын сақтамаса, ең жақсы жанаспағыш құралдар да апаттардан қорғамайды.

Негізгі материалдар: Бериллий мыс және алюминий қола

Жанаспағыш материал ретіндегі бериллий мыстың қасиеттері

Бериллий мыры немесе жиі қолданылатын BeCu сияқты, өзіне тән үстем беріктігінің (кейбір түрлері 1400 МПа шамасында серпілуге дейін шыдайды) және жанарғыш энергияның 10%-ынан аспайтын деңгейде түзуіне байланысты от жұлдызын туғызбайтын құралдар жасауда басымдық танытады. Мыс негізіндегі осы материалдар беттерге соқтығысқан кезде болатқа қарағанда жану энергиясының 10%-ынан аспайтын мөлшерде шығарады. Бұл NFPA 2023-тің соңғы қауіпсіздік бағалауларына сәйкес кейде 0,6% концентрациясын құрайтын өте аз мөлшерде жанарғыш будың болуы мүмкін орындарда үлкен маңызға ие. BeCu-дің тағы бір ерекшелігі - мұздатылған жағдайларда да серпімділігін сақтауы және тұзды су әсерінен коррозияға қарсы тұруы. Бұл оны теңіз ортасындағы қатаң жағдайлармен күресетін теңізден тыс мұнай платформаларында және температураның шекті мәндері жиі кездесетін мұздатылған қоймаларда да өте пайдалы етеді.

Жоғары беріктік қолданыстардағы алюминий қоланың артықшылықтары

Алюминий бронзасының құймалары шынында да қатты тозуға төзімді, мыс болатына қарағанда 25% жақсырақ, сондықтан көптеген салалар оларды клапандарды жөндеу және әртүрлі тау-кен жабдықтары үшін пайдаланады. Жағымды жағы тек осымен ғана аяқталмайды. Бұл материалдар жылулық өткізгіштікті қалыпты мысқа қарағанда шамамен 40% төмендетеді, сондықтан ұзақ уақыт қисындау кезінде жылу көп жиналмайды. Бұл өте маңызды, себебі бір жыл бұрынғы OSHA нұсқаулықтарына сәйкес температура 500 градус Цельсийден жоғары көтерілгенде, шаң бөлшектерінің өздігінен тұтануы мүмкін болатын қауіпті жағдайлардан аулақ болуға көмектеседі. Сонымен қатар, 85 HRB қаттылық деңгейіне ие болғандықтан, бұл құймалар 10 килоньютоннан астам ауыр жүктемелерге ұшыраған кезде пішінін жоғалтпайды және ең бастысы, олардың жұмыс істеуі кезінде күйінділер пайда болмайды.

Қасиет	Бериллий күмісі	Алюминий қола	Көміртегі болаты (салыстыру үшін)
Созылу күші (Мпа)	1,200–1,400	600–900	400–550
Термік проводимдік	105 Вт/м·К	59 Вт/м·К	50 Вт/м·К
Жылдамдық интенсивтілігі	Тұтанбайды	Төменгі тұтану	Жоғары тұтану

Қатаң жағдайлардағы материалдардың үйлесімділігі мен коррозияға төзімділігі

Екі қорытпа да ASTM G31 сынағы бойынша pH 2–12 ортасында <15 µm/жыл коррозиялану жылдамдығын көрсетеді және хлорға бай орталарда болаттан тиімдірек. 2023 жылғы «Материалдардың үйлесімділігі» зерттеуі алюминий қоласының мұнай қайта өңдеу зауытының құбырларын жөндеу кезінде никель қорытпаларына қарағанда күкірт қосылыстарына қарсы тұрақтылығы 3 есе жоғары екенін көрсетті — бұл меркаптанмен ластанған жабдықпен жұмыс істегенде маңызды артықшылық.

Талқылауға түскен сұрақ: Бериллий мыспен ұнтақтың улылығына қатысты мәселелер

BeCu құралдары өздері тұтас күйде болғанда қауіпті емес, бірақ шаңдату операциялары кезінде ауаға әлсіз бериллий бөлшектері бөлініп шығады. Бұл деңгейлер жиі OSHA 0,2 микрограмм/кубометр мөлшерінде қауіпсіз деп санайтын шамадан едәуір асып түседі. Өткен жылы жасалған NIOSH-тың соңғы зерттеуіне сәйкес, осы материалдар үшін әлі де жұмыс орындарының шамамен үштен бірінде тозаңды бақылау шаралары жеткіліксіз. Бақытқа орай, қазір жақсырақ нұсқалар қолжетімді. Алюминий бронзасы бериллийге ұшыраумен байланысты денсаулыққа қауіп-қатерді толығымен жоятын мықты альтернатива ретінде көзге түседі. Қызықтысы, ол қауіпсіз болғанымен, BeCu-ны әртүрлі өнеркәсіптік орталарда алғашқы кезде өте танымал еткен жанбайтын қасиеттерінің оннан тоғызын сақтап қалады.

Салалар арасында маңызды қолданбалар

Жануар булар, газдар немесе шаңнан тұратын жарылыс қаупі бар жоғары қауіпті салаларда пайдаланылатын және жұмыс істеуі үшін аса қажетті жұмыс құралдары. Олардың арнайы материалдық құрамы мен конструкциясы критикалық техникалық қызмет көрсету және өндіріс операциялары кезінде тізбекті реакциялардың дамуын болдырмауға мүмкіндік береді.

Мұнай және газ: Техникалық қызмет көрсету кезінде катастрофаларды болдырмау

Мұнай қайта өңдеу зауыттарындағы крандарды реттеу, құбырларды жөндеу және резервуарларды тазарту кезінде жиі метан немесе сутегі сульфидіне ұшырайды. Арнайы жұмыс құралдары — жанбайтын ключтар мен бұрығыштар — компрессорды техникалық қызмет көрсету кезінде стандартты құралдардан туындаған 2022 жылғы Техас зауытының өрті сияқты оқиғаларды болдырады.

Химиялық өндіріс және ұшпа заттармен жұмыс істеу

Ацетон немесе этилен тотығы сияқты еріткіштерді тасымалдау кезінде ауаның көлемі бойынша 1,2% концентрациядағы буларды жандырмауға арналған құралдар қажет. Химиялық қауіпсіздік тексерулерінің деректері бойынша, барабандарды ашуға арналған жанбайтын құралдар мен болт кескіштерді пайдаланатын кәсіпорындар бес жыл ішінде жану оқиғаларын 78% азайтты.

Жарылыс қаупі бар таза бөлмелерде фармацевтикалық өнімдерді шығару

ISO Class 5 таза бөлмелерінде этанолға негізделген дезинфекциялау жарылыс қаупін туғызатын буды пайда етеді. Жарылысқа қауіпсіз болатын винтбұрғылар мен момент кілттері сорғылау жүйесін іске қосу арқылы стерильді ортаның $2 млн-нан астам шығынын болдырмастан сұйық қабатты кептіргіштер мен флакондарды жабатын машиналарды қауіпсіз жөндеуге мүмкіндік береді.

Жанбайтын будың болуымен қосымша және шектеулі кеңістіктерді жөндеу

Коммуналдық қызметкерлер жылына шектеулі кеңістікке түсулердің 85%-ында метанның жануын болдырмау үшін жарылысқа қауіпсіз колодец ашқыштары мен кабель қиғыштарын пайдаланады. Мемлекеттік коммуналдық қызметтер осы құралдарды енгізгеннен бері 2020 жылдан бастап авариялық қызметкерлердің жарақат алуы 41% төмендеді (Ұлттық коммуналдық қауіпсіздік кеңесі).

Жарылысқа қауіпсіз құралдар үшін қауіпсіздік талаптары мен ең жақсы тәжірибелер

Қауіпті аймақтарда құралдарды пайдалану бойынша OSHA, ANSI және DOT стандарттары

Федералдық реттеушілер жанарғы орталарда жұмыс істеу үшін жарылысқа қауіпсіз құралдарды пайдаланудың қатаң талаптарын белгілейді. OSHA-ның 29 CFR 1910 құрылым талаптарын, ал ANSI ISEA 121-2022 материалдардың құрамы мен соққыға тексеру ережелерін реттейді. DOT 49 CFR 173 арқылы қауіпті материалдармен жұмыс істеу үшін арнайы құралдар жинағын талап етеді. Регулярлы тексерулер мен үшінші тәуелсіз сертификаттау жоғары қауіпті салаларда жарылыс оқиғаларының және реттеуші органдардың салынатын айыппұлдарының алдын алу үшін сәйкестікті қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1-класстың 2-бөлімі бойынша қауіпті аймақтар дегеніміз не?

1-класстың 2-бөліміне жататын аймақтар — бұл жабдықтың істен шығуы немесе техникалық қызмет көрсету кезінде қысқа мерзімге ғана жанарғыш заттар пайда болуы мүмкін аймақтар. 1-бөлімдегіден айырмашылығы, бұл қауіптер тұрақты емес.

Жарылысқа қауіпсіз құралдар жануды қалай болдырмақшы болады?

Алюминий бронзасы немесе бериллий мысы сияқты материалдардан жасалған жарылысқа қауіпсіз құралдар энергиясы төмен және жылуды жақсы шашырататын жұлдыздар тудыру арқылы өрт қаупін азайтады, бұл потенциалды жанудың алдын алады.

Жанасқанда от бермейтін құралдар толығымен от бермей ме?

Жоқ, жанасқанда от бермейтін құралдар әлі де от бере алады, бірақ олардың отының жылу энергиясы әлдеқайда төмен болады, сондықтан олар жануға бейім заттарды жандыру ықтималдығы аз.

Бериллий мысы қолдануға қауіпсіз бе?

Бериллий мыс құралдары зақымданбаған жағдайда қауіпсіз; дегенмен, бериллий шаңына ұшырауды бақылау үшін қайтау сияқты процестер кезінде денсаулыққа қауіп төндіретін сақтық шараларын қабылдау керек.