Головоломка для специалистов

На одном химическом заводе производили бензол. Пары бензола в 2,77 раза тяжелее воздуха. Поэтому опасная зона у бензола всегда возникает невысоко от пола или в подвальных помещениях.

Из производственной смеси бензол удалялся при помощи нормальной центрифуги, приводимой в действие электродвигателем специальной антивзрывной конструкции. Из центрифуги жидкий бензол стекал через шланг в баррель, стоящий на полу.

Рабочий, обслуживавший центрифугу, к своему ужасу вдруг заметил пламя на полу около барреля. Однако он не растерялся, сорвал со стены огнетушитель и потушил огонь в момент его возникновения.

Можно себе представить, какую тревогу вызывает огонь, появляющийся в цехе, производящем взрывчатые вещества! Причина появления огня расследовалась очень тщательно и внимательно, чтобы не допустить ее повторения, может быть, с еще худшими последствиями.

Была составлена комиссия из специалистов данного завода и других заводов. Большинство членов комиссии было убеждено, что огонь возник от искры статического электричества, образующегося в шланге в результате трения бензола о внутренние стенки шланга. Был вызван специалист, чтобы изучить возможности возникновения статического электричества в шланге.

Специалист внимательно осмотрел центрифугу, электродвигатель, приводной ремень и шланг и выразил серьезное сомнение по поводу возникновения статического электричества. Возможность возникновения его в самой центрифуге он просто исключил. На приводном ремне также не было обнаружено никакого электричества, хотя исключить возможность его появления он не мог.

Точно так же и в шланге специалист исключил возможность появления статического электричества. Металлические концы шланга внутри его были соединены металлическим тросом, а металлическое устье шланга имело хороший металлический контакт с краем металлического барреля. Баррель же стоял на мокром полу, обладающем большой проводимостью. Созвали новую комиссию специалистов для более правильного объяснения появления огня. Специалист по электротехнике сразу же заявил, что электрооборудование не может являться причиной появления огня. Он полагал, однако, что пожар возник в результате самовозгорания бензола вследствие какой-нибудь химической реакции.

Специалист химик-технолог исключил такую возможность. Самовозгорание бензола может произойти лишь в одном случае — в случае соединения его с натрием, который бы под действием бензоловых паров активизировался и загорелся. Но откуда в этом помещении взяться натрию? Когда специалист все-таки узнал, что натрий на заводе действительно используется в соседнем цехе, он потребовал тщательного расследования, не мог ли кусочек натрия попасть к баррелю с бензолом, хотя бы на подошве ботинок.

Это подозрение, которое все сначала отвергали, навело, наконец, на правильный след к установлению причины загорания.

В результате подробных расспросов всех сотрудников выяснилось, что в тот день один сотрудник цеха по производству бензола принес в помещение, где находилась центрифуга, кусок жести, который он поставил у стены.

Очевидно, к жести прилип кусочек натрия, который при опрыскивании помещения водой был перенесен ею к баррелю, в который стекал бензол.

Хорошо, что причина пожара была выяснена и весь коллектив предприятия узнал о ней. В противном случае у рабочих предприятия возникло бы недоверие к электрооборудованию, и всюду они видели бы опасность появления статического электричества.

Анализ
Опасность взрыва возникает в том случае, если по местным причинам или условиям производства образуется взрывчатая смесь горючих веществ (газа, горючих паров, пыли) с воздухом и если она накопится в опасном количестве. Это количество для каждого вещества разное. Иногда взрывчатая смесь возникает при смеси горючих веществ с воздухом в размере от 1 до 7 процентов, у других веществ — до 80 процентов. Одни вещества имеют небольшой радиус действия взрывчатой смеси, другие — очень широкий. Если смесь с воздухом находится под нижней границей или, наоборот, над верхней границей взрывной пропорции, то взрыв не произойдет.

Опасность возникновения взрыва зависит и от других обстоятельств. Она зависит от точки взрываемости горючего вещества, от его удельного веса, от его группы, теплоты и давления окружающей атмосферы и т. п.

Степень опасности возникновения взрыва определяется в зависимости от возможности его возникновения. Мы различаем четыре степени.

Помещения или их части (зоны), в которых могла бы образоваться взрывная смесь или в которые она могла бы проникнуть, делятся следующим образом:
1. Помещения с нулевой степенью опасности, в которых исключена возможность накопления взрывчатой смеси, а тем самым опасность взрыва.

2. Помещения с первой степенью опасности, в которых взрывчатая смесь может образоваться только при совершенно необычных условиях (во время ремонта оборудования, возникновения повреждений его и т. п.).

3. Помещения со второй степенью опасности, в которых постоянно существует возможность возникновения взрывчатой смеси, причем в обычных местных или рабочих условиях.

4. Помещения с третьей степенью опасности, в которых постоянно существует взрывчатая смесь.

Каждое предприятие, на котором производятся, через которое переправляются или на котором хранятся горючие вещества, обязано квалифицированно установить степень опасности возникновения взрыва во всех имеющихся помещениях и обозначить это на дверях помещений. Правила ГОСТа устанавливают точные условия для монтажа и эксплуатации электрооборудования в соответствии с этими степенями опасности возникновения взрыва.

В описанном выше случае степень опасности возникновения взрыва в помещении равнялась 2, так как при стекании горючего вещества в баррель может легко испариться несколько капель его, достаточных для образования взрывчатой смеси. Пары бензола в 2,77 раза тяжелее воздуха, а поэтому наибольшая опасность взрыва существует у самого пола. Случай показывает, как легко отнести причину взрыва или пожара на счет неисправности электрооборудования. Всегда необходимо принимать во внимание возможность возникновения химических реакций, самовозгорания, ошибок в технологическом процессе и т. п.

Однако необходимо признать, что чаще всего причиной взрыва является электрооборудование.

Пары, которые вместе с воздухом образуют взрывчатую смесь, всегда создают серьезную проблему при проектировании и монтаже электрооборудования. Ведь достаточно появиться ничтожной искорке или возникнуть перегреву, чтобы произошел взрыв, который будет иметь катастрофические последствия. А искра в электрооборудовании всегда может легко появиться. Более того, ряд видов электрооборудования должен искрить уже по самой своей функции, как например выключатели, контакты, реле, коллекторы электродвигателей, рубильники, контроллеры и т. п.

В помещениях, где есть опасность взрыва, все места, где мы можем предполагать возможность появления искр, должны быть хорошо защищены плотно прилегающим песочным, масляным или другим антивзрывчатым покрытием.

Взрывчатые пары, которые легче воздуха, очень коварны. Если у потолка цеха будет сделана хорошая вентиляция, то эти пары совершенно безопасно будут удаляться на улицу. В таких цехах нужно только позаботиться о проведении осветительных точек, безопасных в отношении взрыва, а также электровентиляторов.

Хуже и еще более коварными являются взрывчатые пары, которые тяжелее воздуха. Они могут без малейшего предупреждения взорваться. Проветривание помещений в таких случаях является большой проблемой, и при этом могут возникать так называемые мертвые мешки в разных углах помещений, куда ток воздуха от вентиляции не проникает.