Hatari na Hatua za Kuzuia kwenye Vifaa vya Umeme

Vipengele vingi vinavyounda mitambo ya umeme vinaonyesha viwango tofauti vya uimara. Bila kujali udhaifu wao wa asili, hata hivyo, lazima wote wafanye kazi kwa uhakika chini ya hali ngumu. Kwa bahati mbaya, hata chini ya hali nzuri zaidi, vifaa vya umeme vinakabiliwa na kushindwa ambayo inaweza kusababisha kuumia kwa binadamu au uharibifu wa nyenzo.

Uendeshaji salama wa mitambo ya umeme ni matokeo ya muundo mzuri wa awali, sio kurekebisha tu mifumo ya usalama. Hii ni mfululizo wa ukweli kwamba wakati sasa inapita kwa kasi ya mwanga, mifumo yote ya electromechanical na elektroniki inaonyesha latencies majibu, unaosababishwa hasa na hali ya joto, hali ya mitambo na hali ya matengenezo. Ucheleweshaji huu, bila kujali asili yao, ni ndefu vya kutosha kuruhusu wanadamu kujeruhiwa na vifaa kuharibiwa (Lee, Capelli-Schellpfeffer na Kelly 1994; Lee, Cravalho na Burke 1992; Kane na Sternheim 1978).

Ni muhimu kwamba vifaa vimewekwa na kudumishwa na wafanyikazi waliohitimu. Hatua za kiufundi, inapaswa kusisitizwa, ni muhimu ili kuhakikisha uendeshaji salama wa mitambo na kulinda wanadamu na vifaa.

Utangulizi wa hatari za umeme

Uendeshaji sahihi wa usakinishaji wa umeme unahitaji kwamba mashine, vifaa, na nyaya za umeme na laini zilindwe kutokana na hatari zinazosababishwa na mambo ya ndani (yaani, yanayotokea ndani ya usakinishaji) na nje (Andreoni na Castagna 1983).

Sababu za ndani ni pamoja na:

• overvoltages

• mzunguko mfupi

• urekebishaji wa fomu ya wimbi la sasa

• induction

• kuingiliwa

• njia za kupita kiasi

• kutu, na kusababisha uvujaji wa sasa wa umeme chini

• inapokanzwa kwa nyenzo za kufanya na kuhami joto, ambayo inaweza kusababisha kuchomwa kwa waendeshaji, utoaji wa gesi zenye sumu, moto wa vipengele na, katika angahewa inayowaka, milipuko.

• uvujaji wa maji ya kuhami joto, kama vile mafuta

• uzalishaji wa hidrojeni au gesi zingine ambazo zinaweza kusababisha uundaji wa mchanganyiko unaolipuka.

Kila mchanganyiko wa vifaa vya hatari huhitaji hatua mahususi za ulinzi, ambazo baadhi yake zinaagizwa na sheria au kanuni za kiufundi za ndani. Watengenezaji wana jukumu la kufahamu mikakati mahususi ya kiufundi inayoweza kupunguza hatari.

Sababu za nje ni pamoja na:

• sababu za mitambo (maporomoko, matuta, vibration)

• mambo ya kimwili na kemikali (mnururisho wa asili au bandia, joto kali, mafuta, vimiminiko babuzi, unyevunyevu)

• upepo, barafu, umeme

• mimea (miti na mizizi, kavu na mvua)

• wanyama (katika mazingira ya mijini na vijijini); hizi zinaweza kuharibu insulation ya mstari wa nguvu, na hivyo kusababisha mzunguko mfupi au mawasiliano ya uongo

na, mwisho kabisa,

• watu wazima na watoto ambao ni wazembe, wazembe au wasiojua hatari na taratibu za uendeshaji.

Sababu nyingine za nje ni pamoja na kuingiliwa kwa sumakuumeme na vyanzo kama vile njia za voltage ya juu, vipokezi vya redio, mashine za kulehemu (zinazo uwezo wa kuzalisha umeme kupita kiasi) na solenoidi.

Sababu zinazokutana mara nyingi za shida hutokana na kutofanya kazi vizuri au zisizo za kawaida:

• mitambo, mafuta au kemikali vifaa vya kinga
• mifumo ya uingizaji hewa, mifumo ya baridi ya mashine, vifaa, mistari au saketi
• uratibu wa vihami kutumika katika sehemu mbalimbali za mmea
• uratibu wa fuses na wavunjaji wa mzunguko wa moja kwa moja.

Fuse moja au kivunja mzunguko kiotomatiki hakina uwezo wa kutoa ulinzi wa kutosha dhidi ya mkondo wa kupita kiasi kwenye saketi mbili tofauti. Fusi au vivunja mzunguko wa kiotomatiki vinaweza kutoa ulinzi dhidi ya kushindwa kwa awamu-upande wowote, lakini ulinzi dhidi ya kushindwa kwa awamu unahitaji vivunja-saketi vya kiotomatiki vya sasa.

• matumizi ya relays voltage na discharges kuratibu mifumo ya kinga
• sensorer na vipengele vya mitambo au umeme katika mifumo ya kinga ya ufungaji
• mgawanyiko wa nyaya kwa viwango tofauti vya voltage (mapengo ya kutosha ya hewa lazima yahifadhiwe kati ya kondakta; viunganisho vinapaswa kuwa maboksi; transfoma inapaswa kuwa na ngao za msingi na ulinzi wa kufaa dhidi ya overvoltage, na zimetenganisha kikamilifu coil za msingi na za sekondari)
• misimbo ya rangi au vifungu vingine vinavyofaa ili kuzuia utambulisho usio sahihi wa waya
• kukosea awamu amilifu kwa kondakta wa upande wowote husababisha uwekaji umeme wa vipengele vya metali vya nje vya kifaa
• vifaa vya kinga dhidi ya kuingiliwa kwa sumakuumeme.

Hizi ni muhimu hasa kwa upigaji ala na njia zinazotumika kwa uwasilishaji wa data au ubadilishanaji wa ulinzi na/au kudhibiti mawimbi. Mapungufu ya kutosha lazima yahifadhiwe kati ya mistari, au vichujio na ngao zitumike. Kebo za Fibre-optic wakati mwingine hutumiwa kwa kesi muhimu zaidi.

Hatari inayohusishwa na usakinishaji wa umeme huongezeka wakati kifaa kinakabiliwa na hali mbaya ya kufanya kazi, mara nyingi kama matokeo ya hatari za umeme katika mazingira ya unyevu au mvua.

Tabaka nyembamba za upitishaji kioevu zinazounda nyuso za metali na za kuhami joto katika mazingira ya unyevu au mvua huunda njia mpya, zisizo za kawaida na hatari. Uingizaji wa maji hupunguza ufanisi wa insulation, na, maji yanapaswa kupenya insulation, inaweza kusababisha uvujaji wa sasa na mzunguko mfupi. Athari hizi sio tu zinaharibu mitambo ya umeme lakini huongeza hatari za wanadamu. Ukweli huu unahalalisha hitaji la viwango maalum vya kufanya kazi katika mazingira magumu kama vile maeneo ya wazi, mitambo ya kilimo, maeneo ya ujenzi, bafu, migodi na pishi, na baadhi ya mazingira ya viwanda.

Vifaa vinavyotoa ulinzi dhidi ya mvua, minyunyiko ya pembeni au kuzamishwa kabisa vinapatikana. Kwa hakika, vifaa vinapaswa kufungwa, maboksi na ushahidi wa kutu. Vifuniko vya chuma lazima ziwe na msingi. Utaratibu wa kushindwa katika mazingira haya yenye unyevunyevu ni sawa na ule unaozingatiwa katika angahewa yenye unyevunyevu, lakini madhara yanaweza kuwa makubwa zaidi.

Hatari za umeme katika angahewa yenye vumbi

Vumbi laini linaloingia kwenye mashine na vifaa vya umeme husababisha mikwaruzo, haswa sehemu za rununu. Kuendesha vumbi kunaweza pia kusababisha mzunguko mfupi, wakati vumbi la kuhami linaweza kukatiza mtiririko wa sasa na kuongeza upinzani wa mawasiliano. Mkusanyiko wa vumbi laini au coarse karibu na kesi za vifaa ni unyevu na hifadhi za maji zinazowezekana. Vumbi kavu ni insulator ya joto, kupunguza mtawanyiko wa joto na kuongeza joto la ndani; hii inaweza kuharibu saketi za umeme na kusababisha moto au milipuko.

Mifumo ya kuzuia maji na mlipuko lazima iwekwe katika maeneo ya viwanda au kilimo ambapo michakato ya vumbi hufanywa.

Hatari za umeme katika angahewa zinazolipuka au katika tovuti zenye vifaa vya kulipuka

Milipuko, ikiwa ni pamoja na ile ya angahewa iliyo na gesi na vumbi vinavyolipuka, inaweza kuanzishwa kwa kufungua na kufunga nyaya za umeme, au mchakato mwingine wowote wa muda mfupi unaoweza kutoa cheche za nishati ya kutosha.

Hatari hii iko katika tovuti kama vile:

• migodi na maeneo ya chini ya ardhi ambapo gesi, hasa methane, inaweza kujilimbikiza
• viwanda vya kemikali
• vyumba vya kuhifadhi betri ya risasi, ambapo hidrojeni inaweza kujilimbikiza
• sekta ya chakula, ambapo poda za asili za kikaboni zinaweza kuzalishwa
• tasnia ya vifaa vya sintetiki
• madini, hasa inayohusisha alumini na magnesiamu.

Ambapo hatari hii iko, idadi ya nyaya za umeme na vifaa vinapaswa kupunguzwa-kwa mfano, kwa kuondoa motors za umeme na transfoma au kuzibadilisha na vifaa vya nyumatiki. Vifaa vya umeme ambavyo haviwezi kuondolewa lazima vifungwe, ili kuzuia mguso wowote wa gesi zinazowaka na vumbi na cheche, na anga ya gesi ya ajizi ya shinikizo-chanya inayodumishwa ndani ya eneo la ua. Vifuniko visivyoweza kulipuka na nyaya za umeme zisizoshika moto lazima zitumike pale ambapo kuna uwezekano wa mlipuko. Msururu kamili wa vifaa vya kuzuia mlipuko umetengenezwa kwa baadhi ya tasnia hatarishi (kwa mfano, tasnia ya mafuta na kemikali).

Kwa sababu ya gharama kubwa ya vifaa vya kuzuia mlipuko, mimea kwa kawaida hugawanywa katika maeneo ya hatari ya umeme. Kwa njia hii, vifaa maalum hutumiwa katika maeneo ya hatari, wakati kiasi fulani cha hatari kinakubaliwa kwa wengine. Vigezo mbalimbali mahususi vya tasnia na suluhu za kiufundi zimetengenezwa; hizi kwa kawaida huhusisha baadhi ya mchanganyiko wa kutuliza, kutenganisha sehemu na uwekaji wa vizuizi vya ukanda.

Kuunganisha Vifaa

Ikiwa kondakta zote, kutia ndani dunia, zinazoweza kuguswa wakati huo huo zingekuwa na uwezo sawa, hakungekuwa na hatari kwa wanadamu. Mifumo ya kuunganisha kwa usawa ni jaribio la kufikia hali hii bora (Andreoni na Castagna 1983; Lee, Cravalho na Burke 1992).

Katika uunganisho wa equipotential, kila kondakta wazi wa vifaa vya umeme visivyo na maambukizi na kila kondakta wa nje inayoweza kupatikana katika tovuti hiyo hiyo imeunganishwa na kondakta wa msingi wa ulinzi. Inapaswa kukumbuka kuwa wakati waendeshaji wa vifaa visivyo vya maambukizi wamekufa wakati wa operesheni ya kawaida, wanaweza kuwa hai kufuatia kushindwa kwa insulation. Kwa kupunguza voltage ya mguso, uunganishaji wa equipotential huzuia vipengele vya metali kufikia voltages ambazo ni hatari kwa binadamu na vifaa.

Katika mazoezi, inaweza kuthibitisha kuwa ni muhimu kuunganisha mashine sawa na gridi ya kuunganisha equipotential kwa zaidi ya pointi moja. Maeneo ya mawasiliano duni, kwa sababu, kwa mfano, uwepo wa vihami kama vile mafuta na rangi, inapaswa kutambuliwa kwa uangalifu. Vile vile, ni mazoezi mazuri kuunganisha mabomba yote ya huduma ya ndani na nje (kwa mfano, maji, gesi na joto) kwenye gridi ya kuunganisha equipotential.

Kutuliza

Katika hali nyingi, ni muhimu kupunguza kushuka kwa voltage kati ya waendeshaji wa ufungaji na dunia. Hii inakamilishwa kwa kuunganisha waendeshaji kwa conductor msingi wa kinga.

Kuna aina mbili za viunganisho vya ardhi:

• misingi ya utendakazi-kwa mfano, kutuliza kondakta asiyeegemea upande wowote wa mfumo wa awamu tatu, au sehemu ya kati ya coil ya pili ya kibadilishaji.
• misingi ya ulinzi-kwa mfano, kutuliza kila kondakta kwenye kipande cha kifaa. Lengo la aina hii ya kutuliza ni kupunguza viwango vya kondakta kwa kuunda njia ya upendeleo kwa mikondo ya hitilafu, hasa mikondo hiyo ambayo inaweza kuathiri wanadamu.

Chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji, hakuna sasa inapita kupitia viunganisho vya ardhi. Katika tukio la uanzishaji wa mzunguko wa ajali, hata hivyo, mtiririko wa sasa kupitia uunganisho wa chini wa kutuliza ni juu ya kutosha kuyeyusha fuse au waendeshaji wasio na msingi.

Voltage ya juu ya hitilafu katika gridi za equipotential inayoruhusiwa na viwango vingi ni 50 V kwa mazingira kavu, 25 V kwa mazingira ya mvua au unyevu na 12 V kwa maabara ya matibabu na mazingira mengine ya hatari. Ingawa maadili haya ni miongozo tu, ulazima wa kuhakikisha msingi wa kutosha katika maeneo ya kazi, maeneo ya umma na hasa makazi, unapaswa kusisitizwa.

Ufanisi wa kutuliza hutegemea hasa kuwepo kwa mikondo ya juu na imara ya kuvuja kwa ardhi, lakini pia juu ya kuunganisha kwa kutosha kwa galvanic ya gridi ya equipotential, na kipenyo cha waendeshaji wanaoongoza kwenye gridi ya taifa. Kwa sababu ya umuhimu wa uvujaji wa ardhi, lazima itathminiwe kwa usahihi mkubwa.

Miunganisho ya ardhini lazima iwe ya kuaminika kama gridi za equipotential, na utendakazi wao sahihi lazima uthibitishwe mara kwa mara.

Kadiri upinzani wa dunia unavyoongezeka, uwezo wa kondakta wa kutuliza na ardhi karibu na kondakta hukaribia ule wa mzunguko wa umeme; katika kesi ya dunia karibu na kondakta, uwezo unaozalishwa ni kinyume chake na umbali kutoka kwa kondakta. Ili kuzuia voltages za hatua hatari, waendeshaji wa ardhi lazima walindwe vizuri na kuwekwa chini kwa kina cha kutosha.

Kama mbadala ya kutuliza vifaa, viwango vinaruhusu matumizi ya vifaa vya maboksi mara mbili. Vifaa hivi, vinavyopendekezwa kwa matumizi katika mazingira ya makazi, hupunguza nafasi ya kushindwa kwa insulation kwa kutoa mifumo miwili tofauti ya insulation. Vifaa vilivyowekwa maboksi mara mbili haviwezi kutegemewa kulinda ipasavyo dhidi ya hitilafu za kiolesura kama vile zile zinazohusishwa na plagi zilizolegea lakini zinazoishi, kwa kuwa viwango vya plagi na soketi za ukutani za baadhi ya nchi havishughulikii matumizi ya plagi hizo.

Wavunjaji wa mzunguko

Njia ya uhakika ya kupunguza hatari za umeme kwa wanadamu na vifaa ni kupunguza muda wa hitilafu ya sasa na ongezeko la voltage, kabla ya nishati ya umeme haijaanza kuongezeka. Mifumo ya ulinzi katika vifaa vya umeme kwa kawaida hujumuisha relay tatu: relay iliyobaki-sasa ili kulinda dhidi ya kushindwa kuelekea ardhini, relay ya magnetic na relay ya joto ili kulinda dhidi ya overloads na mzunguko mfupi.

Katika wavunjaji wa mzunguko wa mabaki-sasa, waendeshaji katika mzunguko hupigwa karibu na pete ambayo hutambua jumla ya vector ya mikondo inayoingia na kutoka kwa vifaa vya kulindwa. Jumla ya vekta ni sawa na sifuri wakati wa operesheni ya kawaida, lakini ni sawa na uvujaji wa sasa katika hali ya kutofaulu. Wakati uvujaji wa sasa unafikia kizingiti cha mvunjaji, mvunjaji hupigwa. Vivunja saketi vilivyobaki vinaweza kukwazwa na mikondo ya chini kama 30 mA, na muda wa kusubiri uwe chini kama 30 ms.

Upeo wa sasa ambao unaweza kubeba salama na kondakta ni kazi ya eneo lake la msalaba, insulation na ufungaji. Kuongezeka kwa joto kutatokea ikiwa mzigo wa juu wa usalama umepitwa au ikiwa utaftaji wa joto ni mdogo. Vifaa vinavyotumika kupita kiasi kama vile fusi na vivunja saketi vya magneto-thermal huvunja saketi kiotomatiki ikiwa mtiririko wa sasa wa kupita kiasi, hitilafu za ardhini, upakiaji mwingi au saketi fupi hutokea. Vifaa vinavyotumika kupita kiasi vinapaswa kukatiza mtiririko wa sasa unapozidi uwezo wa kondakta.

Uchaguzi wa vifaa vya kinga vinavyoweza kulinda wafanyakazi na vifaa ni mojawapo ya masuala muhimu zaidi katika usimamizi wa mitambo ya umeme na lazima izingatiwe sio tu uwezo wa kubeba wa sasa wa makondakta lakini pia sifa za nyaya na vifaa vinavyounganishwa. yao.

Fuse maalum za uwezo wa juu au vivunja mzunguko lazima vitumike kwenye mizunguko inayobeba mizigo ya juu sana ya sasa.

Fuses

Aina kadhaa za fuse zinapatikana, kila moja imeundwa kwa matumizi maalum. Matumizi ya aina isiyo sahihi ya fuse au fuse ya uwezo usiofaa inaweza kusababisha majeraha na uharibifu wa vifaa. Kuzidisha mara kwa mara husababisha wiring au vifaa vyenye joto kupita kiasi, ambayo inaweza kusababisha moto.

Kabla ya kubadilisha fuse, funga nje, tagi na ujaribu sakiti ili kuthibitisha kuwa sakiti imekufa. Kupima kunaweza kuokoa maisha. Ifuatayo, tambua sababu ya mizunguko fupi au upakiaji wowote, na ubadilishe fuses zilizopigwa na fuse za aina na uwezo sawa. Kamwe usiingize fusi kwenye saketi ya moja kwa moja.

Wavunjaji wa mzunguko

Ingawa vivunja saketi vimetumika kwa muda mrefu katika saketi zenye voltage ya juu na uwezo mkubwa wa sasa, vinazidi kutumika katika aina zingine nyingi za saketi. Aina nyingi zinapatikana, zinazotoa chaguo la kuanza mara moja na kuchelewa na uendeshaji wa mwongozo au moja kwa moja.

Wavunjaji wa mzunguko huanguka katika makundi mawili ya jumla: mafuta na magnetic.

Vivunja mzunguko wa joto huguswa tu na ongezeko la joto. Tofauti katika halijoto ya mazingira ya kivunja mzunguko itaathiri mahali ambapo mhalifu anajikwaa.

Wavunjaji wa mzunguko wa magnetic, kwa upande mwingine, huguswa tu na kiasi cha sasa kinachopita kupitia mzunguko. Aina hii ya kikatizaji inapendekezwa ambapo mabadiliko makubwa ya joto yatahitaji kuzidi kivunja mzunguko, au ambapo kikatili hujikwaa mara kwa mara.

Katika kesi ya kuwasiliana na mistari iliyobeba mizigo ya juu ya sasa, nyaya za kinga haziwezi kuzuia uharibifu wa kibinafsi au uharibifu wa vifaa, kwani zimeundwa tu kulinda mistari ya nguvu na mifumo kutoka kwa mtiririko wa ziada wa sasa unaosababishwa na makosa.

Kwa sababu ya upinzani wa kuwasiliana na dunia, sasa inayopita kupitia kitu wakati huo huo kuwasiliana na mstari na dunia itakuwa kawaida chini ya sasa ya tripping. Mikondo ya hitilafu inayopita kwa wanadamu inaweza kupunguzwa zaidi na upinzani wa mwili hadi mahali ambapo haipotezi kivunja, na kwa hiyo ni hatari sana. Kwa hakika haiwezekani kubuni mfumo wa nishati ambao ungezuia kuumia au uharibifu wa kitu chochote ambacho kina hitilafu kwenye nyaya za umeme huku ukisalia kuwa mfumo muhimu wa upokezaji wa nishati, kwa kuwa vizingiti vya safari vya vifaa vinavyohusika vya ulinzi wa mzunguko viko juu zaidi ya kiwango cha hatari ya binadamu.

Viwango na Kanuni

Mfumo wa viwango na kanuni za kimataifa umeonyeshwa katika mchoro 1 (Winckler 1994). Safu mlalo zinalingana na upeo wa kijiografia wa viwango, duniani kote (kimataifa), bara (kikanda) au kitaifa, huku safu wima zinalingana na nyanja za matumizi ya viwango. IEC na Shirika la Kimataifa la Kuweka Viwango (ISO) zote zinashiriki muundo mwamvuli, Kikundi cha Uratibu wa Marais wa Pamoja (JPCG); sawa na Ulaya ni Kundi la Marais wa Pamoja (JPG).

Kielelezo 1. Mfumo wa viwango na kanuni za kimataifa

Kila shirika la viwango hufanya mikutano ya kimataifa ya mara kwa mara. Muundo wa vyombo mbalimbali huonyesha maendeleo ya viwango.

The Comité européen de normalization électrotechnique (CENELEC) iliundwa na kamati za uhandisi wa umeme za nchi zilizotia saini Mkataba wa Roma wa 1957 ulioanzisha Jumuiya ya Kiuchumi ya Ulaya. Wanachama sita waanzilishi baadaye walijiunga na wanachama wa Jumuiya ya Biashara Huria ya Ulaya (EFTA), na CENELEC katika hali yake ya sasa kutoka tarehe 13 Februari, 1972.

Tofauti na Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (IEC), CENELEC inazingatia utekelezaji wa viwango vya kimataifa katika nchi wanachama badala ya kuunda viwango vipya. Ni muhimu sana kukumbuka kwamba ingawa kupitishwa kwa viwango vya IEC na nchi wanachama ni kwa hiari, kupitishwa kwa viwango na kanuni za CENELEC ni wajibu katika Umoja wa Ulaya. Zaidi ya 90% ya viwango vya CENELEC vinatokana na viwango vya IEC, na zaidi ya 70% vinafanana. Ushawishi wa CENELEC pia umevutia shauku ya nchi za Ulaya Mashariki, ambazo nyingi zilipata kuwa wanachama washiriki mnamo 1991.

Jumuiya ya Kimataifa ya Majaribio na Nyenzo, mtangulizi wa ISO, kama inavyojulikana leo, ilianzishwa mnamo 1886 na ilikuwa hai hadi Vita vya Kwanza vya Kidunia, baada ya hapo ikakoma kufanya kazi kama shirika la kimataifa. Baadhi ya mashirika ya kitaifa, kama vile Jumuiya ya Majaribio na Vifaa vya Marekani (ASTM), yalinusurika. Mnamo 1926, Jumuiya ya Viwango ya Kimataifa (ISA) ilianzishwa huko New York na ilikuwa hai hadi Vita vya Kidunia vya pili. ISA ilibadilishwa mnamo 1946 na ISO, ambayo inawajibika kwa nyanja zote isipokuwa uhandisi wa umeme na mawasiliano ya simu. The Comité européen de normalization (CEN) ni sawa na Ulaya ya ISO na ina kazi sawa na CENELEC, ingawa ni 40% tu ya viwango vya CEN vinavyotokana na viwango vya ISO.

Wimbi la sasa la uimarishaji wa uchumi wa kimataifa husababisha hitaji la hifadhidata za kawaida za kiufundi katika uwanja wa kusawazisha. Mchakato huu kwa sasa unaendelea katika sehemu kadhaa za dunia, na kuna uwezekano kwamba mashirika mapya ya viwango yatabadilika nje ya Uropa. CANENA ni shirika la uwekaji viwango la kikanda lililoundwa na nchi za Makubaliano ya Biashara Huria ya Amerika Kaskazini (NAFTA) (Kanada, Meksiko na Marekani). Uunganisho wa nyaya za majengo nchini Marekani unasimamiwa na Msimbo wa Kitaifa wa Umeme, ANSI/NFPA 70-1996. Kanuni hii pia inatumika katika nchi nyingine kadhaa Kaskazini na Kusini mwa Amerika. Inatoa mahitaji ya ufungaji kwa mitambo ya wiring ya majengo zaidi ya hatua ya kuunganishwa kwa mfumo wa matumizi ya umeme. Inashughulikia usakinishaji wa kondakta wa umeme na vifaa ndani au kwenye majengo ya umma na ya kibinafsi, ikijumuisha nyumba za rununu, magari ya burudani, na majengo yanayoelea, yadi za hisa, kanivali, maegesho na kura zingine, na vituo vidogo vya viwandani. Haijumuishi usakinishaji katika meli au vyombo vya majini isipokuwa majengo yanayoelea—kituo cha kuegesha reli, ndege au magari. Kanuni ya Kitaifa ya Umeme pia haitumiki kwa maeneo mengine ambayo kwa kawaida yanadhibitiwa na Msimbo wa Kitaifa wa Usalama wa Umeme, kama vile usakinishaji wa vifaa vya matumizi ya mawasiliano na usakinishaji wa shirika la umeme.

Viwango vya Ulaya na Amerika vya Uendeshaji wa Ufungaji wa Umeme

Kiwango cha Ulaya EN 50110-1, Uendeshaji wa Ufungaji wa Umeme (1994a) iliyotayarishwa na Kikosi Kazi cha CENELEC 63-3, ni hati ya msingi ambayo inatumika kwa uendeshaji na shughuli za kazi kwenye, na au karibu na mitambo ya umeme. Kiwango kinaweka mahitaji ya chini kabisa kwa nchi zote za CENELEC; viwango vya ziada vya kitaifa vimeelezewa katika sehemu ndogo za kiwango (EN 50110-2).

Kiwango hicho kinatumika kwa usakinishaji ulioundwa kwa ajili ya uzalishaji, upokezaji, ubadilishaji, usambazaji na matumizi ya nguvu za umeme, na kufanya kazi kwa viwango vya kawaida vya voltage. Ingawa usakinishaji wa kawaida hufanya kazi kwa viwango vya chini, kiwango pia kinatumika kwa usakinishaji wa chini zaidi na wa juu-voltage. Usakinishaji unaweza kuwa wa kudumu na wa kudumu (kwa mfano, usakinishaji wa usambazaji katika viwanda au majengo ya ofisi) au rununu.

Taratibu salama za uendeshaji na matengenezo ya kazi kwenye au karibu na mitambo ya umeme zimewekwa katika kiwango. Shughuli za kazi zinazotumika ni pamoja na kazi zisizo za umeme kama vile ujenzi karibu na mistari ya juu au nyaya za chini ya ardhi, pamoja na aina zote za kazi za umeme. Mitambo fulani ya umeme, kama vile iliyo kwenye ndege na meli, haiko chini ya viwango.

Kiwango sawa nchini Marekani ni Msimbo wa Kitaifa wa Usalama wa Umeme (NESC), Taasisi ya Viwango ya Kitaifa ya Amerika (1990). NESC inatumika kwa vifaa vya matumizi na kazi kutoka kwa hatua ya uzalishaji wa mawimbi ya umeme na mawasiliano, kupitia gridi ya usambazaji, hadi kufikia hatua ya kuwasilisha kwa vifaa vya mteja. Usakinishaji fulani, ikijumuisha ule wa migodi na meli, hauko chini ya NESC. Miongozo ya NESC imeundwa ili kuhakikisha usalama wa wafanyikazi wanaohusika katika usakinishaji, uendeshaji au matengenezo ya usambazaji wa umeme na laini za mawasiliano na vifaa vinavyohusika. Mwongozo huu unajumuisha kiwango cha chini kinachokubalika kwa usalama wa kazini na wa umma chini ya masharti maalum. Nambari haijakusudiwa kama vipimo vya muundo au mwongozo wa maagizo. Rasmi, NESC lazima ichukuliwe kama msimbo wa usalama wa kitaifa unaotumika Marekani.

Sheria za kina za viwango vya Ulaya na Amerika hutoa utendaji salama wa kazi kwenye mitambo ya umeme.

Kiwango cha Ulaya (1994a)

Ufafanuzi

Kiwango hutoa ufafanuzi kwa maneno ya kawaida tu; habari zaidi inapatikana katika Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (1979). Kwa madhumuni ya kiwango hiki, ufungaji wa umeme unahusu vifaa vyote vinavyohusika katika kizazi, maambukizi, uongofu, usambazaji na matumizi ya nishati ya umeme. Hii inajumuisha vyanzo vyote vya nishati, ikiwa ni pamoja na betri na capacitors (ENEL 1994; EDF-GDF 1991).

Kanuni za kimsingi

Operesheni salama: Kanuni ya msingi ya kazi salama kwenye, ikiwa na au karibu na usakinishaji wa umeme ni hitaji la kutathmini hatari ya umeme kabla ya kuanza kazi.

Wafanyikazi: Sheria bora na taratibu za kufanya kazi, pamoja na au karibu na mitambo ya umeme hazina thamani ikiwa wafanyakazi hawana ujuzi nao kikamilifu na hawazingatii kikamilifu. Wafanyakazi wote wanaohusika katika kazi, na au karibu na ufungaji wa umeme watafundishwa mahitaji ya usalama, sheria za usalama na sera za kampuni zinazotumika kwa kazi zao. Ambapo kazi ni ndefu au ngumu, maagizo haya yatarudiwa. Wafanyakazi watahitajika kuzingatia mahitaji haya, sheria na maelekezo.

Organization: Kila ufungaji wa umeme utawekwa chini ya wajibu wa mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme. Katika kesi za shughuli zinazohusisha usakinishaji zaidi ya mmoja, ni muhimu kwamba watu walioteuliwa katika udhibiti wa kila usakinishaji washirikiane wao kwa wao.

Kila shughuli ya kazi itakuwa wajibu wa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi. Ambapo kazi hiyo inajumuisha kazi ndogo, watu wanaowajibika kwa usalama wa kila kazi ndogo watateuliwa, kila mmoja akiripoti kwa mratibu. Mtu huyo huyo anaweza kutenda kama mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa kazi na mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme.

Mawasiliano: Hii inajumuisha njia zote za uwasilishaji wa habari kati ya watu, yaani, neno la kutamkwa (ikiwa ni pamoja na simu, redio na hotuba), kuandika (pamoja na faksi) na njia za kuona (pamoja na paneli za ala, video, ishara na taa).

Taarifa rasmi ya taarifa zote muhimu kwa ajili ya uendeshaji salama wa ufungaji wa umeme, kwa mfano, mipangilio ya mtandao, hali ya switchgear na nafasi ya vifaa vya usalama, itatolewa.

Tovuti ya kazi: Nafasi ya kutosha ya kufanyia kazi, ufikiaji na taa itatolewa kwenye mitambo ya umeme, pamoja na au karibu na ambayo kazi yoyote itafanywa.

Zana, vifaa na taratibu: Zana, vifaa na taratibu zitazingatia mahitaji ya viwango husika vya Ulaya, kitaifa na kimataifa, pale ambapo viwango hivi vipo.

Michoro na ripoti: Michoro na ripoti za usakinishaji zitasasishwa na zinapatikana kwa urahisi.

Alama: Alama za kutosha zinazovutia hatari maalum zitaonyeshwa kama inavyohitajika wakati usakinishaji unafanya kazi na wakati wa kazi yoyote.

Taratibu za kawaida za uendeshaji

Shughuli za uendeshaji: Shughuli za uendeshaji zimeundwa ili kubadilisha hali ya umeme ya ufungaji wa umeme. Kuna aina mbili:

• shughuli zinazokusudiwa kurekebisha hali ya umeme ya usakinishaji wa umeme, kwa mfano, ili kutumia vifaa, kuunganisha, kukata, kuanza au kusimamisha usakinishaji au sehemu ya usakinishaji kufanya kazi. Shughuli hizi zinaweza kufanywa ndani ya nchi au kwa udhibiti wa kijijini.
• kukatwa kabla au kuunganisha tena baada ya kufa-kazi, kutekelezwa na wafanyikazi waliohitimu au waliofunzwa.

Ukaguzi wa kiutendaji: Hii ni pamoja na vipimo, upimaji na taratibu za ukaguzi.

Kipimo kinafafanuliwa kama aina nzima ya shughuli zinazotumiwa kukusanya data halisi katika usakinishaji wa umeme. Kipimo kitafanywa na wataalamu waliohitimu.

Upimaji unajumuisha shughuli zote zilizoundwa ili kuthibitisha uendeshaji au hali ya umeme, mitambo au ya joto ya ufungaji wa umeme. Upimaji utafanywa na wafanyikazi waliohitimu.

Ukaguzi ni uhakikisho kwamba usakinishaji wa umeme unaendana na kanuni maalum za kiufundi na usalama zinazotumika.

Taratibu za kazi

Mkuu: Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme na mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi atahakikisha kwamba wafanyakazi wanapokea maelekezo maalum na ya kina kabla ya kuanza kazi, na kukamilika kwake.

Kabla ya kuanza kwa kazi, mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa kazi atamjulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme wa asili, tovuti na matokeo ya ufungaji wa umeme wa kazi iliyokusudiwa. Arifa hii itatolewa vyema kwa maandishi, haswa wakati kazi ni ngumu.

Shughuli za kazi zinaweza kugawanywa katika makundi matatu: kufa-kazi, kuishi-kufanya kazi na kufanya kazi karibu na mitambo ya kuishi. Hatua zilizopangwa kulinda dhidi ya mshtuko wa umeme, mzunguko mfupi na arcing zimeandaliwa kwa kila aina ya kazi.

Uingizaji: Tahadhari zifuatazo zitachukuliwa wakati wa kufanya kazi kwenye njia za umeme kulingana na induction ya sasa:

• kutuliza kwa vipindi vinavyofaa; hii inapunguza uwezo kati ya makondakta na ardhi kwa kiwango salama
• uhusiano wa equipotential wa tovuti ya kazi; hii inazuia wafanyikazi kujitambulisha kwenye kitanzi cha utangulizi.

Hali ya hali ya hewa: Wakati umeme unapoonekana au radi kusikika, hakuna kazi itakayoanzishwa au kuendelea kwenye mitambo ya nje au kwenye mitambo ya ndani iliyounganishwa moja kwa moja kwenye njia za juu.

Wafu-kazi

Mbinu zifuatazo za msingi za kazi zitahakikisha kwamba mitambo ya umeme kwenye tovuti ya kazi inabaki imekufa kwa muda wa kazi. Isipokuwa kuna ukiukwaji wazi, mazoea yanapaswa kutumika kwa mpangilio ulioorodheshwa.

Kukata muunganisho kamili: Sehemu ya ufungaji ambayo kazi itafanywa itatengwa kutoka kwa vyanzo vyote vya usambazaji wa sasa, na imefungwa dhidi ya kuunganishwa tena.

Kulinda dhidi ya kuunganishwa tena: Vifaa vyote vya kuvunja mzunguko vinavyotumiwa kutenganisha ufungaji wa umeme kwa ajili ya kazi vitafungwa, ikiwezekana kwa kufungia utaratibu wa uendeshaji.

Uthibitishaji kwamba usakinishaji umekufa: Kutokuwepo kwa mkondo wa umeme kutathibitishwa katika nguzo zote za usakinishaji wa umeme karibu au karibu iwezekanavyo kwenye tovuti ya kazi.

Kuweka ardhi na mzunguko mfupi: Katika sehemu zote za kazi zenye kiwango cha juu na cha chini, sehemu zote zitakazofanyiwa kazi zitawekewa msingi na kufupishwa baada ya kukatwa. Mifumo ya kutuliza ardhi na ya mzunguko mfupi itaunganishwa na ardhi kwanza; vipengele vinavyopaswa kuwekwa msingi lazima viunganishwe na mfumo tu baada ya kuwa na udongo. Kwa kadiri ya vitendo, mifumo ya kutuliza na ya mzunguko mfupi itaonekana kutoka kwa tovuti ya kazi. Ufungaji wa chini na wa juu-voltage una mahitaji yao maalum. Katika aina hizi za ufungaji, pande zote za maeneo ya kazi na waendeshaji wote wanaoingia kwenye tovuti lazima wawe na msingi na wa muda mfupi.

Kinga dhidi ya sehemu za moja kwa moja zilizo karibu: Hatua za ziada za ulinzi ni muhimu ikiwa sehemu za ufungaji wa umeme karibu na eneo la kazi haziwezi kufa. Wafanyakazi hawataanza kazi kabla ya kupokea kibali cha kufanya hivyo kutoka kwa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi, ambaye naye lazima apate idhini kutoka kwa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme. Mara baada ya kazi kukamilika, wafanyakazi wataondoka kwenye tovuti ya kazi, zana na vifaa vitahifadhiwa, na mifumo ya kutuliza na ya mzunguko mfupi itaondolewa. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi basi atajulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme kwamba ufungaji unapatikana kwa kuunganisha tena.

Kuishi-kazi

Mkuu: Kufanya kazi kwa moja kwa moja ni kazi inayofanywa ndani ya eneo ambalo kuna mtiririko wa sasa. Mwongozo wa vipimo vya eneo la kufanya kazi moja kwa moja unaweza kupatikana katika kiwango cha EN 50179. Hatua za ulinzi zilizoundwa ili kuzuia mshtuko wa umeme, arcing na nyaya fupi zitatumika.

Mafunzo na sifa: Programu maalum za mafunzo zitaanzishwa ili kukuza na kudumisha uwezo wa wafanyikazi waliohitimu au waliofunzwa kufanya kazi moja kwa moja. Baada ya kukamilisha programu, wafanyikazi watapokea alama ya kufuzu na idhini ya kufanya kazi maalum ya moja kwa moja kwenye voltages maalum.

Matengenezo ya sifa: Uwezo wa kufanya kazi moja kwa moja utadumishwa na mazoezi au mafunzo mapya.

Mbinu za kazi: Hivi sasa, kuna mbinu tatu zinazotambulika, zinazojulikana kwa matumizi yao kwa aina tofauti za sehemu za kuishi na vifaa vinavyohitajika kuzuia mshtuko wa umeme, arcing na mzunguko mfupi:

• kazi ya fimbo moto
• kuhami-glove kufanya kazi
• kufanya kazi kwa mikono mitupu.

Kila mbinu inahitaji maandalizi tofauti, vifaa na zana, na uteuzi wa mbinu sahihi zaidi itategemea sifa za kazi inayohusika.

Zana na vifaa: Sifa, uhifadhi, matengenezo, usafirishaji na ukaguzi wa zana, vifaa na mifumo itabainishwa.

Hali ya hali ya hewa: Vikwazo vinatumika kwa kuishi-kazi katika hali mbaya ya hali ya hewa, kwa kuwa mali ya kuhami joto, mwonekano na uhamaji wa mfanyakazi wote hupunguzwa.

Shirika la kazi: Kazi itatayarishwa vya kutosha; maandalizi ya maandishi yatawasilishwa mapema kwa kazi ngumu. Ufungaji kwa ujumla, na sehemu ambayo kazi itafanywa hasa, itahifadhiwa katika hali inayofanana na maandalizi yanayohitajika. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi atajulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme wa asili ya kazi, tovuti katika ufungaji ambayo kazi itafanyika, na muda wa makadirio ya kazi. Kabla ya kazi kuanza, wafanyakazi watakuwa na asili ya kazi, hatua za usalama zinazohusika, jukumu la kila mfanyakazi, na zana na vifaa vya kutumika kwao.

Mbinu mahususi zipo kwa usakinishaji wa voltage ya chini-chini, voltage ya chini na usakinishaji wa voltage ya juu.

Fanya kazi karibu na sehemu za kuishi

Mkuu: Kazi karibu na sehemu za kuishi zilizo na voltages za kawaida zaidi ya 50 VAC au 120 VDC itafanywa tu wakati hatua za usalama zimetumika ili kuhakikisha kuwa sehemu za kuishi haziwezi kuguswa au kwamba eneo la kuishi haliwezi kuingizwa. Skrini, vizuizi, vifuniko au vifuniko vya kuhami vinaweza kutumika kwa kusudi hili.

Kabla ya kazi kuanza, mtu aliyeteuliwa anayesimamia kazi hiyo atawaelekeza wafanyikazi, haswa wale wasiojua kazi karibu na sehemu za kuishi, juu ya umbali wa usalama unaopaswa kuzingatiwa kwenye eneo la kazi, kanuni kuu za usalama za kufuata, na hitaji la tabia ambayo inahakikisha usalama wa wafanyakazi wote wa kazi. Mipaka ya eneo la kazi itafafanuliwa kwa usahihi na kuwekewa alama na kuzingatiwa kwa hali isiyo ya kawaida ya kazi. Habari hii itarudiwa kama inahitajika, haswa baada ya mabadiliko katika hali ya kazi.

Wafanyikazi watahakikisha kuwa hakuna sehemu ya mwili wao au kitu chochote kinachoingia kwenye eneo la moja kwa moja. Uangalifu hasa utachukuliwa wakati wa kushughulikia vitu virefu, kwa mfano, zana, ncha za cable, mabomba na ngazi.

Ulinzi kwa skrini, vizuizi, hakikisha au vifuniko vya kuhami joto: Uchaguzi na ufungaji wa vifaa hivi vya kinga itahakikisha ulinzi wa kutosha dhidi ya matatizo ya umeme na mitambo ya kutabirika. Vifaa vitatunzwa ipasavyo na kuwekwa salama wakati wa kazi.

Matengenezo

Mkuu: Madhumuni ya matengenezo ni kudumisha ufungaji wa umeme katika hali inayotakiwa. Matengenezo yanaweza kuwa ya kuzuia (yaani, kufanywa mara kwa mara ili kuzuia kuharibika na kuweka vifaa katika utaratibu wa kufanya kazi) au kurekebisha (yaani, kufanywa kuchukua nafasi ya sehemu zenye kasoro).

Kazi za matengenezo zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vya hatari:

• kazi inayohusisha hatari ya mshtuko wa umeme, ambapo taratibu zinazotumika kwa kazi ya kuishi na kufanya kazi karibu na sehemu za kuishi lazima zifuatwe.
• kazi ambapo muundo wa vifaa huruhusu kazi fulani ya matengenezo kufanywa bila kukosekana kwa taratibu kamili za kufanya kazi

Wafanyikazi: Watumishi wanaopaswa kufanya kazi hiyo watakuwa wamehitimu au kufunzwa vya kutosha na watapewa zana na vifaa vinavyofaa vya kupimia na kupima.

Kazi ya ukarabati: Kazi ya ukarabati ina hatua zifuatazo: eneo la kosa; urekebishaji wa makosa na / au uingizwaji wa vipengele; kuagiza tena sehemu iliyorekebishwa ya ufungaji. Kila moja ya hatua hizi inaweza kuhitaji taratibu maalum.

Kazi ya uingizwaji: Kwa ujumla, uingizwaji wa fuse katika mitambo ya voltage ya juu utafanywa kama kazi iliyokufa. Uingizwaji wa fuse utafanywa na wafanyikazi waliohitimu kufuata taratibu zinazofaa za kazi. Ubadilishaji wa taa na sehemu zinazoweza kutolewa kama vile vianzishi utafanywa kama kazi iliyokufa. Katika mitambo ya high-voltage, taratibu za ukarabati zitatumika pia kwa kazi ya uingizwaji.

Mafunzo ya Wafanyakazi kuhusu Hatari za Umeme

Shirika la kazi na mafunzo ya usalama ni kipengele muhimu katika kila shirika lenye mafanikio, mpango wa kuzuia na mpango wa afya na usalama kazini. Wafanyikazi lazima wawe na mafunzo sahihi ili kufanya kazi zao kwa usalama na kwa ufanisi.

Wajibu wa kutekeleza mafunzo ya wafanyikazi ni wa usimamizi. Usimamizi lazima utambue kuwa wafanyikazi lazima wafanye kazi kwa kiwango fulani kabla ya shirika kufikia malengo yake. Ili kufikia viwango hivi, sera za mafunzo ya wafanyikazi na, kwa kuongeza, mipango madhubuti ya mafunzo lazima ianzishwe. Programu zinapaswa kujumuisha awamu za mafunzo na kufuzu.

Programu za kufanya kazi moja kwa moja zinapaswa kujumuisha vitu vifuatavyo:

Mafunzo: Katika baadhi ya nchi, programu na vifaa vya mafunzo lazima viidhinishwe rasmi na kamati ya kufanya kazi moja kwa moja au shirika kama hilo. Programu zinategemea sana uzoefu wa vitendo, unaokamilishwa na maagizo ya kiufundi. Mafunzo huchukua fomu ya kazi ya vitendo kwenye usakinishaji wa miundo ya ndani au nje sawa na ile ambayo kazi halisi inapaswa kufanywa.

Sifa: Taratibu za kufanya kazi moja kwa moja ni ngumu sana, na ni muhimu kutumia mtu anayefaa mahali pazuri. Hii inafikiwa kwa urahisi zaidi ikiwa wafanyikazi waliohitimu wa viwango tofauti vya ustadi wanapatikana. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi anapaswa kuwa mfanyakazi aliyehitimu. Pale ambapo usimamizi ni muhimu, pia unapaswa kufanywa na mtu aliyehitimu. Wafanyakazi wanapaswa kufanya kazi tu kwenye mitambo ambayo voltage na utata unafanana na kiwango chao cha kufuzu au mafunzo. Katika baadhi ya nchi, kufuzu kunadhibitiwa na viwango vya kitaifa.

Hatimaye, wafanyakazi wanapaswa kufundishwa na kufunzwa mbinu muhimu za kuokoa maisha. Msomaji anarejelewa kwenye sura ya huduma ya kwanza kwa habari zaidi.

Back

Kemia na Fizikia ya Moto

Moto ni udhihirisho wa mwako usio na udhibiti. Inahusisha nyenzo zinazoweza kuwaka ambazo zinapatikana karibu nasi katika majengo tunamoishi, kazi na kucheza, pamoja na aina mbalimbali za gesi, vimiminika na vitu vikali ambavyo hupatikana katika sekta na biashara. Kwa kawaida hutegemea kaboni, na zinaweza kurejelewa kwa pamoja kama mafuta katika muktadha wa mjadala huu. Licha ya aina mbalimbali za mafuta haya katika hali zao zote za kemikali na kimwili, katika moto hushiriki vipengele ambavyo ni vya kawaida kwao wote. Tofauti hupatikana katika urahisi wa kuanzisha moto (moto), kiwango ambacho moto unaweza kutokea (moto ukaenea), na nguvu zinazoweza kuzalishwa (kiwango cha kutolewa kwa joto), lakini jinsi uelewa wetu wa sayansi ya moto unavyoboreka, tunakuwa na uwezo bora wa kukadiria na kutabiri tabia ya moto na kutumia ujuzi wetu kwa usalama wa moto kwa ujumla. Madhumuni ya sehemu hii ni kupitia baadhi ya kanuni za msingi na kutoa mwongozo wa kuelewa michakato ya moto.

Dhana za Msingi

Nyenzo zinazoweza kuwaka ziko karibu nasi. Kwa kuzingatia hali zinazofaa, zinaweza kuchomwa kwa kuziweka chini ya chanzo cha moto ambayo ina uwezo wa kuanzisha majibu ya kujitegemea. Katika mchakato huu, "mafuta" humenyuka na oksijeni kutoka kwa hewa ili kutolewa nishati (joto), huku ikibadilishwa kuwa bidhaa za mwako, ambazo baadhi yake zinaweza kuwa na madhara. Taratibu za kuwasha na kuchoma zinahitaji kueleweka wazi.

Mioto mingi ya kila siku huhusisha nyenzo ngumu (kwa mfano, mbao, bidhaa za mbao na polima za sintetiki), ingawa mafuta ya gesi na kioevu si ya kawaida. Mapitio mafupi ya mwako wa gesi na vimiminika yanafaa kabla ya baadhi ya dhana za kimsingi kujadiliwa.

Kueneza na moto uliochanganywa

Gesi inayoweza kuwaka (kwa mfano, propane, C₃H₈) inaweza kuchomwa kwa njia mbili: mkondo au jeti ya gesi kutoka kwa bomba (taz. kichomea rahisi cha Bunsen chenye ghuba ya hewa imefungwa) inaweza kuwashwa na kuwaka kama moto wa kueneza ambayo kuchomwa hutokea katika mikoa hiyo ambapo mafuta ya gesi na hewa huchanganya na michakato ya kuenea. Mwali kama huo una sifa ya mwangaza wa manjano, unaonyesha uwepo wa chembe za soti za dakika iliyoundwa kama matokeo ya mwako usio kamili. Baadhi ya haya yatawaka kwenye moto, lakini mengine yatatoka kwenye ncha ya moto ili kuunda moshi.

Iwapo gesi na hewa vimechanganyika kwa karibu kabla ya kuwashwa, basi mwako uliochanganyika utatokea, mradi tu mchanganyiko wa gesi/hewa upo ndani ya viwango mbalimbali vinavyopakana na sehemu ya chini na ya juu. mipaka ya kuwaka (tazama jedwali 1). Nje ya mipaka hii, mchanganyiko hauwezi kuwaka. (Kumbuka kwamba a moto uliochanganywa imetulia kwenye mdomo wa kichomeo cha Bunsen wakati kiingilio cha hewa kimefunguliwa.) Ikiwa mchanganyiko unaweza kuwaka, basi unaweza kuwashwa na chanzo kidogo cha kuwasha, kama vile cheche ya umeme. The stoichiometric mchanganyiko ndio unaowashwa kwa urahisi zaidi, ambapo kiasi cha oksijeni kilichopo kiko katika uwiano sahihi wa kuchoma mafuta yote hadi kaboni dioksidi na maji (tazama mlinganyo unaoandamana, hapa chini, ambapo nitrojeni inaweza kuonekana kuwapo kwa uwiano sawa na hewani lakini haishiriki katika majibu). Propani (C₃H₈) ndio nyenzo inayoweza kuwaka katika majibu haya:

C₃H₈ + 5O₂ + 18.8N₂ = 3CO₂ + 4 NYUMBA₂O + 18.8N₂

Utoaji wa umeme ulio mdogo kama 0.3 mJ unatosha kuwasha mchanganyiko wa propane/hewa wa stoichiometric katika athari iliyoonyeshwa. Hii inawakilisha cheche tuli isiyoweza kufahamika, kama ilivyotokea kwa mtu ambaye amepita kwenye zulia la usanii na kugusa kitu kilichowekwa chini. Hata kiasi kidogo cha nishati kinahitajika kwa gesi fulani tendaji kama vile hidrojeni, ethilini na ethilini. Katika oksijeni safi (kama ilivyo katika majibu hapo juu, lakini bila nitrojeni iliyopo kama kiyeyusho), hata nishati za chini zinatosha.

Jedwali 1. Mipaka ya chini na ya juu ya kuwaka katika hewa

Mwali wa kueneza unaohusishwa na mtiririko wa mafuta ya gesi ni mfano wa hali ya kuchoma ambayo huzingatiwa wakati kioevu au mafuta imara yanawaka. Hata hivyo, katika kesi hii, moto unalishwa na mvuke za mafuta zinazozalishwa kwenye uso wa awamu iliyofupishwa. Kiwango cha ugavi wa mivuke hii inaambatana na kasi ya kuwaka katika mwali wa kueneza. Nishati huhamishwa kutoka kwa moto hadi kwenye uso, na hivyo kutoa nishati muhimu ili kuzalisha mvuke. Huu ni mchakato rahisi wa uvukizi kwa mafuta ya kioevu, lakini kwa yabisi, nishati ya kutosha lazima itolewe ili kusababisha mtengano wa kemikali ya mafuta, kuvunja molekuli kubwa za polimeri kuwa vipande vidogo ambavyo vinaweza kuyeyuka na kutoroka kutoka kwenye uso. Maoni haya ya joto ni muhimu ili kudumisha mtiririko wa mivuke, na hivyo kuunga mkono mwali wa uenezaji (mchoro 1). Moto unaweza kuzimwa kwa kuingilia mchakato huu kwa njia kadhaa (tazama hapa chini).

Mchoro 1. Uwakilishi wa kimkakati wa uso unaowaka unaoonyesha michakato ya joto na uhamisho wa molekuli.

Uhamisho wa joto

Uelewa wa uhamisho wa joto (au nishati) ni ufunguo wa ufahamu wa tabia ya moto na michakato ya moto. Somo linastahili kujifunza kwa uangalifu. Kuna maandishi mengi bora ambayo mtu anaweza kugeuka (Welty, Wilson na Wicks 1976; DiNenno 1988), lakini kwa madhumuni ya sasa ni muhimu tu kuzingatia taratibu tatu: conduction, convection na mionzi. Milinganyo ya kimsingi ya uhamishaji wa joto wa hali ya utulivu () ni:

Masharti:   

Uongofu:    

Mionzi:      

Uendeshaji ni muhimu kwa uhamisho wa joto kupitia yabisi; (k ni mali ya nyenzo inayojulikana kama conductivity ya mafuta (kW/mK) na l ni umbali (m) ambao halijoto hushuka kutoka T₁ kwa T₂ (katika digrii Kelvin). Upitishaji katika muktadha huu unarejelea uhamishaji wa joto kutoka kwa umajimaji (katika hali hii, hewa, miali ya moto au bidhaa za moto) hadi kwenye uso (imara au kioevu); h ni mgawo wa uhamishaji joto unaopitisha kW/m²K) na inategemea usanidi wa uso na asili ya mtiririko wa maji kupita uso huo. Mionzi ni sawa na mwanga unaoonekana (lakini kwa urefu mrefu wa wimbi) na hauhitaji kati ya kuingilia kati (inaweza kupita utupu); e ni utoaji (ufanisi ambao uso unaweza kung'aa), s ni Stefan-Boltzman mara kwa mara (). Mionzi ya joto husafiri kwa kasi ya mwanga (3 x 10⁸ m/s) na kitu kigumu kinachoingilia kitatoa kivuli.

Kiwango cha kuungua na kiwango cha kutolewa kwa joto

Uhamisho wa joto kutoka kwa moto hadi kwenye uso wa mafuta yaliyofupishwa (kioevu na yabisi) inajumuisha mchanganyiko wa convection na mionzi, ingawa mwisho hutawala wakati kipenyo cha moto kinazidi m 1. Kiwango cha kuungua (, (g/s)) kinaweza kuonyeshwa na formula:

ni mtiririko wa joto kutoka kwa mwali hadi uso (kW/m²); ni upotevu wa joto kutoka kwenye uso (kwa mfano, kwa mionzi, na kwa upitishaji kupitia kigumu) unaoonyeshwa kama mtiririko (kW/m²); A_mafuta ni eneo la uso wa mafuta (m²); na L_v ni joto la gasification (sawa na joto la siri la uvukizi kwa kioevu) (kJ/g). Ikiwa moto unakua katika nafasi iliyofungwa, gesi za moshi za moto zinazoinuka kutoka kwenye moto (zinazoendeshwa na buoyancy) zinapotoshwa chini ya dari, inapokanzwa nyuso za juu. Safu ya moshi inayotokana na nyuso za moto hutoka chini hadi sehemu ya chini ya eneo la ndani, haswa kwenye uso wa mafuta, na hivyo kuongeza kasi ya kuungua:

ambapo ni joto la ziada linalotolewa na mionzi kutoka sehemu ya juu ya kizio (kW/m²) Maoni haya ya ziada yanaongoza kwa viwango vilivyoimarishwa sana vya uchomaji na hali ya kuungua kwa moto katika maeneo yaliyofungwa ambapo kuna usambazaji wa kutosha wa hewa na mafuta ya kutosha kuendeleza moto (Drysdale 1985).

Kiwango cha kuungua kinadhibitiwa na ukubwa wa thamani ya L_v, joto la gesi. Hii huwa ni ya chini kwa vimiminiko na juu kiasi kwa vitu viimara. Kwa hivyo, vitu vikali huwa na kuchoma polepole zaidi kuliko vimiminika.

Imejadiliwa kuwa kigezo muhimu zaidi ambacho huamua tabia ya moto ya nyenzo (au mkusanyiko wa vifaa) ni. kiwango cha kutolewa kwa joto (RHR) ambayo imeunganishwa na kiwango cha kuchoma kupitia mlinganyo:

ambapo joto linalofaa la mwako wa mafuta (kJ/g). Mbinu mpya sasa zinapatikana za kupima RHR katika viwango tofauti vya joto (kwa mfano, Kalorita ya Koni), na sasa inawezekana kupima RHR ya vitu vikubwa, kama vile fanicha iliyoinuliwa na bitana za ukuta kwa kiwango kikubwa cha kalori ambacho hutumia matumizi ya oksijeni. vipimo vya kuamua kiwango cha kutolewa kwa joto (Babrauskas na Grayson 1992).

Ikumbukwe kwamba moto unapokua kwa ukubwa, sio tu kiwango cha kutolewa kwa joto kinaongezeka, lakini kiwango cha uzalishaji wa "bidhaa za moto" pia huongezeka. Hizi zina spishi zenye sumu na sumu pamoja na moshi wa chembechembe, mazao ambayo yataongezeka wakati moto unaoendelea kwenye eneo la jengo unapokuwa na hewa ya kutosha.

Ignition

Uwashaji wa kioevu au kigumu unahusisha kuongeza halijoto ya uso hadi mivuke ibadilishwe kwa kiwango cha kutosha kuhimili mwali baada ya mivuke hiyo kuwashwa. Mafuta ya kioevu yanaweza kuainishwa kulingana na yao viwambo, joto la chini kabisa ambalo kuna mchanganyiko wa mvuke / hewa inayoweza kuwaka kwenye uso (yaani, shinikizo la mvuke linalingana na kikomo cha chini cha kuwaka). Hizi zinaweza kupimwa kwa kutumia kifaa cha kawaida, na mifano ya kawaida imetolewa katika jedwali la 2. Joto la juu kidogo linahitajika ili kutoa mtiririko wa kutosha wa mvuke ili kuhimili mwali wa kueneza. Hii inajulikana kama mahali pa moto. Kwa vitu vikali vinavyoweza kuwaka, dhana sawa ni halali, lakini halijoto ya juu zaidi inahitajika kwani mtengano wa kemikali unahusika. Sehemu ya moto kwa kawaida huwa zaidi ya 300 °C, kulingana na mafuta. Kwa ujumla, nyenzo zilizozuiliwa na moto zina viashimo vya juu zaidi (tazama Jedwali 2).

Jedwali 2. Vielelezo na vituo vya moto vya mafuta ya kioevu na imara

l = kioevu; s = imara.
¹ Na Pensky-Martens kifaa cha kikombe kilichofungwa.
² Liquids: na kifaa cha Cleveland open cup. Mango: Drysdale na Thomson (1994).
(Kumbuka kwamba matokeo ya spishi zilizozuiliwa na moto hurejelea mtiririko wa joto wa 37 kW/m.²).

Urahisi wa kuwaka kwa nyenzo ngumu inategemea urahisi wa joto la uso wake kupandishwa hadi mahali pa moto, kwa mfano, kwa kuathiriwa na joto linalowaka au mtiririko wa gesi moto. Hii haitegemei sana kemia ya mchakato wa mtengano kuliko unene na mali ya kimwili ya imara, yaani, yake. mafuta conductivity (k), wiani (r) Na uwezo wa joto (c) Mango membamba, kama vile vipandikizi vya mbao (na sehemu zote nyembamba), vinaweza kuwashwa kwa urahisi sana kwa sababu vina kiwango kidogo cha mafuta, yaani, joto kidogo linahitajika ili kuongeza joto kwenye mahali pa moto. Hata hivyo, wakati joto linapohamishwa kwenye uso wa kigumu nene, baadhi yatafanywa kutoka kwenye uso hadi kwenye mwili wa imara, na hivyo kudhibiti ongezeko la joto la uso. Inaweza kuonyeshwa kinadharia kwamba kiwango cha kupanda kwa joto la uso kinatambuliwa na inertia ya joto ya nyenzo, yaani, bidhaa krc. Hii inaonyeshwa kwa vitendo, kwani nyenzo nene zilizo na hali ya juu ya joto (kwa mfano, mwaloni, polyurethane dhabiti) itachukua muda mrefu kuwaka chini ya mtiririko fulani wa joto, wakati chini ya hali sawa, nyenzo nene na hali ya chini ya joto (kwa mfano, bodi ya kuhami nyuzi, povu ya polyurethane) itawaka haraka (Drysdale 1985).

Vyanzo vya kuwasha

Uwashaji umeonyeshwa kwa mpangilio katika mchoro wa 2 (kuwasha kwa majaribio) Kwa kuwasha kwa mafanikio, a chanzo cha moto lazima iwe na uwezo sio tu wa kuinua joto la uso kwa mahali pa moto, au juu, lakini lazima pia kusababisha mvuke kuwaka. Mwali unaozingira utafanya kazi katika uwezo wote wawili, lakini mionzi iliyoidhinishwa kutoka kwa chanzo cha mbali inaweza kusababisha mabadiliko ya mvuke kwenye halijoto iliyo juu ya mahali pa moto, bila mivuke hiyo kuwaka. Hata hivyo, ikiwa mivuke iliyobadilika ni moto wa kutosha (ambayo inahitaji joto la uso kuwa juu zaidi kuliko sehemu ya moto), inaweza kuwaka yenyewe inapochanganyika na hewa. Utaratibu huu unajulikana kama kuwasha kwa hiari.

Mchoro 2. Hali ya kuwasha kwa majaribio.

Idadi kubwa ya vyanzo vya moto vinaweza kutambuliwa, lakini vina kitu kimoja sawa, ambacho ni matokeo ya aina fulani ya uzembe au kutochukua hatua. Orodha ya kawaida itajumuisha miali ya uchi, "vifaa vya wavuta sigara", inapokanzwa kwa msuguano, vifaa vya umeme (hita, pasi, jiko, nk) na kadhalika. Utafiti bora unaweza kupatikana katika Cote (1991). Baadhi ya haya yamefupishwa katika jedwali 3.

Jedwali 3. Vyanzo vya kuwasha

Ikumbukwe kwamba sigara zinazovuta moshi haziwezi kuanzisha mwako wa moto moja kwa moja (hata katika mafuta ya kawaida ya gesi), lakini inaweza kusababisha kuvuta sigara katika nyenzo ambazo zina uwezo wa kupitia aina hii ya mwako. Hii inazingatiwa tu na nyenzo ambazo huchoma inapokanzwa. Uvutaji wa moshi huhusisha uoksidishaji wa uso wa char, ambayo huzalisha joto la kutosha ndani ya nchi ili kutoa moto mpya kutoka kwa mafuta yaliyo karibu ambayo hayajachomwa. Ni mchakato wa polepole sana, lakini hatimaye unaweza kupitia mpito hadi kuwaka moto. Baada ya hapo, moto utakua haraka sana.

Nyenzo ambazo zina uwezo wa kuvuta moshi pia zinaweza kuonyesha hali ya kujipasha joto (Bowes 1984). Hii hutokea wakati nyenzo hizo zimehifadhiwa kwa kiasi kikubwa na kwa namna ambayo joto linalotokana na oxidation ya uso wa polepole haiwezi kutoroka, na kusababisha kupanda kwa joto ndani ya wingi. Ikiwa hali ni sawa, hii inaweza kusababisha mchakato wa kukimbia hatimaye kukua katika majibu ya moshi kwa kina ndani ya nyenzo.

Kuenea kwa moto

Sehemu kuu katika ukuaji wa moto wowote ni kasi ambayo moto utaenea juu ya nyuso za karibu zinazoweza kuwaka. Uenezaji wa moto unaweza kuigwa kama sehemu ya mbele ya kuwasha ambayo sehemu ya mbele ya mwali hufanya kama chanzo cha kuwasha kwa mafuta ambayo bado hayajawaka. Kiwango cha kuenea kinatambuliwa kwa sehemu na mali sawa ya nyenzo ambayo hudhibiti urahisi wa kuwaka na kwa sehemu na mwingiliano kati ya moto uliopo na uso mbele ya mbele. Kuenea kwa juu, wima ndiko kwa kasi zaidi kwani upepesi huhakikisha kwamba miale ya moto inapita juu, ikiweka wazi uso ulio juu ya eneo linalowaka ili kuelekeza uhamishaji wa joto kutoka kwa miali. Hii inapaswa kulinganishwa na kuenea juu ya uso wa usawa wakati miali kutoka kwa eneo la moto huinuka kwa wima, mbali na uso. Hakika, ni jambo la kawaida kwamba kuenea kwa wima ndio hatari zaidi (kwa mfano, moto unaoenea kwenye mapazia na mapazia na nguo zisizo huru kama vile nguo na nguo za kulalia).

Kiwango cha kuenea pia huathiriwa na mtiririko wa joto uliowekwa. Katika maendeleo ya moto katika chumba, eneo la moto litakua kwa kasi zaidi chini ya kiwango cha kuongezeka kwa mionzi ambayo huongezeka wakati moto unaendelea. Hii itachangia kuongeza kasi ya ukuaji wa moto ambayo ni tabia ya flashover.

Nadharia ya Kuzima Moto

Kutoweka kwa moto na kukandamiza kunaweza kuchunguzwa kulingana na muhtasari wa hapo juu wa nadharia ya moto. Michakato ya mwako wa awamu ya gesi (yaani, athari za moto) ni nyeti sana kwa vizuizi vya kemikali. Baadhi ya retardants moto kutumika kuboresha "mali ya moto" ya vifaa hutegemea ukweli kwamba kiasi kidogo cha inhibitor iliyotolewa na mvuke ya mafuta itakandamiza uanzishwaji wa moto. Kuwepo kwa kizuia miali hakuwezi kufanya nyenzo inayoweza kuwaka kuwa isiyoweza kuwaka, lakini inaweza kufanya kuwasha kuwa ngumu zaidi-labda kuzuia kuwaka kabisa mradi chanzo cha kuwasha ni kidogo. Hata hivyo, ikiwa nyenzo iliyozuiliwa na mwali itahusishwa katika moto uliopo, itawaka kadiri vimiminiko vya juu vya joto vikizidi athari za kizuia-moto.

Kuzima moto kunaweza kupatikana kwa njia kadhaa:

1. kuacha usambazaji wa mvuke za mafuta

2. kuzima moto kwa vizima moto vya kemikali (kuzuia)

3. kuondoa ugavi wa hewa (oksijeni) kwenye moto (kuvuta moto)

4. "pigo-nje".

Kudhibiti mtiririko wa mvuke wa mafuta

Njia ya kwanza, kuacha usambazaji wa mvuke wa mafuta, inatumika wazi kwa moto wa ndege ya gesi ambayo usambazaji wa mafuta unaweza kuzimwa tu. Hata hivyo, pia ni njia ya kawaida na salama zaidi ya kuzima moto inayohusisha mafuta yaliyofupishwa. Katika kesi ya moto unaohusisha dhabiti, hii inahitaji uso wa mafuta kupozwa chini ya mahali pa moto, wakati mtiririko wa mvuke unakuwa mdogo sana kuhimili mwali. Hii inafanikiwa kwa ufanisi zaidi kwa matumizi ya maji, kwa manually au kwa njia ya mfumo wa moja kwa moja (sprinklers, maji ya maji, nk). Kwa ujumla, moto wa kioevu hauwezi kushughulikiwa kwa njia hii: mafuta ya kioevu yenye vituo vya moto vya chini hawezi kupozwa vya kutosha, wakati katika kesi ya mafuta ya juu-firepoint, mvuke mkubwa wa maji inapogusana na kioevu cha moto kwenye uso unaweza kusababisha mafuta yanayowaka kutolewa kwenye chombo. Hii inaweza kuwa na madhara makubwa sana kwa wale wanaozima moto. (Kuna baadhi ya matukio maalum ambapo mfumo wa kiotomatiki wa kunyunyizia maji yenye shinikizo la juu unaweza kuundwa ili kukabiliana na aina ya mwisho ya moto, lakini hii si ya kawaida.)

Mioto ya maji kwa kawaida huzimwa kwa matumizi ya povu za kuzimia moto (Cote 1991). Hii inatolewa kwa kusukuma mkusanyiko wa povu ndani ya mkondo wa maji ambayo huelekezwa kwenye moto kupitia pua maalum ambayo inaruhusu hewa kuingizwa ndani ya mtiririko. Hii hutoa povu ambayo huelea juu ya kioevu, kupunguza kiwango cha usambazaji wa mivuke ya mafuta kwa athari ya kuziba na kwa kukinga uso dhidi ya uhamishaji wa joto kutoka kwa miali ya moto. Povu inapaswa kutumika kwa uangalifu ili kuunda "raft" ambayo hatua kwa hatua huongezeka kwa ukubwa ili kufunika uso wa kioevu. Moto utapungua kwa ukubwa wakati raft inakua, na wakati huo huo povu itavunja hatua kwa hatua, ikitoa maji ambayo itasaidia baridi ya uso. Utaratibu huo kwa kweli ni changamano, ingawa matokeo halisi ni kudhibiti mtiririko wa mivuke.

Kuna idadi ya povu inayozingatia inapatikana, na ni muhimu kuchagua moja ambayo inaendana na maji ambayo yanapaswa kulindwa. "Povu za protini" za awali zilitengenezwa kwa ajili ya moto wa kioevu wa hidrokaboni, lakini huvunjika haraka ikiwa itaguswa na mafuta ya kioevu ambayo ni mumunyifu wa maji. Aina mbalimbali za "povu za kutengeneza" zimetengenezwa ili kukabiliana na aina mbalimbali za mioto ya kioevu ambayo inaweza kukabiliwa. Mojawapo ya haya, povu ya kutengeneza filamu yenye maji (AFFF), ni povu yenye madhumuni yote ambayo pia hutoa filamu ya maji juu ya uso wa mafuta ya kioevu, na hivyo kuongeza ufanisi wake.

Kuzima moto

Njia hii hutumia vikandamizaji vya kemikali kuzima moto. Miitikio inayotokea kwenye miali ya moto inahusisha radicals huru, spishi inayofanya kazi sana ambayo ina maisha ya muda mfupi tu lakini huendelea kuzaliwa upya na mchakato wa mnyororo wa matawi ambao hudumisha viwango vya juu vya kutosha kuruhusu athari ya jumla (kwa mfano, mmenyuko wa aina ya R1) kuendelea. kwa kasi ya haraka. Vikandamizaji vya kemikali vikitumiwa kwa wingi vitasababisha kushuka kwa kasi kwa mkusanyiko wa itikadi kali hizi, na kuzima moto kwa ufanisi. Wakala wa kawaida wanaofanya kazi kwa njia hii ni haloni na poda kavu.

Haloni huguswa kwenye mwali ili kutoa spishi zingine za kati ambazo radikali za miali huguswa kwa upendeleo. Kiasi kidogo cha haloni kinatakiwa kuzima moto, na kwa sababu hii walikuwa wakifikiriwa kuwa wa kuhitajika sana; viwango vya kuzima ni "kupumua" (ingawa bidhaa zinazozalishwa wakati wa kupita kwenye mwali ni mbaya). Poda kavu hufanya kwa mtindo sawa, lakini chini ya hali fulani ni bora zaidi. Chembe nzuri hutawanywa ndani ya moto na kusababisha kusitishwa kwa minyororo kali. Ni muhimu kwamba chembe ni ndogo na nyingi. Hii inafanikiwa na wazalishaji wa bidhaa nyingi za wamiliki wa poda kavu kwa kuchagua poda ambayo "hupungua", yaani, chembe hugawanyika katika chembe ndogo wakati zinakabiliwa na joto la juu la moto.

Kwa mtu ambaye mavazi yake yameshika moto, kizima moto cha unga kikavu kinatambuliwa kuwa njia bora zaidi ya kudhibiti miale ya moto na kumlinda mtu huyo. Uingiliaji wa haraka hutoa "kugonga" haraka, na hivyo kupunguza jeraha. Hata hivyo, mwali huo lazima uzimwe kabisa kwa sababu chembe hizo huanguka haraka chini na mwali wowote uliobaki utashika tena haraka. Vile vile, haloni zitabaki kuwa na ufanisi tu ikiwa viwango vya ndani vitadumishwa. Ikiwa inatumika nje ya milango, mvuke wa haloni hutawanyika kwa kasi, na mara nyingine tena moto utajiweka tena kwa kasi ikiwa kuna moto wowote wa mabaki. Kwa kiasi kikubwa zaidi, upotezaji wa kikandamizaji utafuatiwa na kuwashwa tena kwa mafuta ikiwa hali ya joto ya uso ni ya juu vya kutosha. Wala haloni au poda kavu hazina athari kubwa ya kupoeza kwenye uso wa mafuta.

Kuondoa usambazaji wa hewa

Maelezo yafuatayo ni kurahisisha kupita kiasi kwa mchakato. Wakati "kuondoa ugavi wa hewa" hakika itasababisha moto kuzima, kufanya hivyo ni muhimu tu kupunguza mkusanyiko wa oksijeni chini ya kiwango muhimu. "Jaribio la index ya oksijeni" linalojulikana sana huainisha vifaa vinavyoweza kuwaka kulingana na kiwango cha chini cha mkusanyiko wa oksijeni katika mchanganyiko wa oksijeni/nitrojeni ambao utasaidia tu kuwaka. Nyenzo nyingi za kawaida zitaungua kwa viwango vya oksijeni hadi takriban 14% katika halijoto iliyoko (takriban 20°C) na kwa kukosekana kwa uhamishaji wowote wa joto uliowekwa. Mkusanyiko muhimu hutegemea joto, hupungua kadri hali ya joto inavyoongezeka. Kwa hivyo, moto ambao umekuwa ukiwaka kwa muda utaweza kusaidia miale katika viwango labda chini ya 7%. Moto katika chumba unaweza kuzuiwa na unaweza hata kujizima ikiwa usambazaji wa oksijeni ni mdogo kwa kuweka milango na madirisha kufungwa. Moto unaweza kukoma, lakini moshi utaendelea kwa viwango vya chini sana vya oksijeni. Kuingiza hewa kwa kufungua mlango au kuvunja dirisha kabla ya chumba kupoa vya kutosha kunaweza kusababisha mlipuko mkali wa moto, unaojulikana kama kurudi nyuma, Au rasimu ya nyuma.

"Kuondoa hewa" ni ngumu kufikia. Hata hivyo, angahewa inaweza kutafsiriwa kuwa “angizi” kwa mafuriko kamili kwa njia ya gesi ambayo haiwezi kuhimili mwako, kama vile nitrojeni, dioksidi kaboni au gesi kutoka kwa mchakato wa mwako (kwa mfano, injini za meli) ambazo hazina oksijeni kidogo na juu. katika kaboni dioksidi. Mbinu hii inaweza kutumika tu katika nafasi zilizofungwa kwani inahitajika kudumisha mkusanyiko unaohitajika wa "gesi ya ajizi" hadi moto uzima kabisa au shughuli za kuzima moto zianze. Jumla ya mafuriko ina maombi maalum, kama vile sehemu za meli na mkusanyiko wa vitabu adimu katika maktaba. Viwango vya chini vinavyohitajika vya gesi za ajizi vinaonyeshwa katika Jedwali 4. Hizi zinatokana na dhana kwamba moto hugunduliwa katika hatua ya awali na kwamba mafuriko hufanyika kabla ya joto nyingi kusanyiko katika nafasi.

Jedwali la 4: Ulinganisho wa viwango vya gesi tofauti zinazohitajika kwa kuingiza

"Uondoaji wa hewa" unaweza kufanywa katika eneo la karibu la moto mdogo kwa kutumia kikandamizaji cha ndani kutoka kwa kizima. Dioksidi kaboni ndiyo gesi pekee inayotumika kwa njia hii. Hata hivyo, gesi hii inapoenea haraka, ni muhimu kuzima moto wote wakati wa mashambulizi ya moto; vinginevyo, mwali utajiimarisha tena. Kuwasha tena kunawezekana kwa sababu kaboni dioksidi ina athari ndogo ya kupoeza. Inafaa kumbuka kuwa dawa nzuri ya maji iliyoingizwa ndani ya moto inaweza kusababisha kutoweka kama matokeo ya pamoja ya uvukizi wa matone (ambayo huponya eneo linalowaka) na kupunguzwa kwa mkusanyiko wa oksijeni kwa dilution na mvuke wa maji (ambayo hufanya kwa njia ile ile. kama dioksidi kaboni). Vinyunyuzi vya maji safi na ukungu vinazingatiwa kama mbadala zinazowezekana za haloni.

Inafaa kutaja hapa kwamba haifai kuzima moto wa gesi isipokuwa mtiririko wa gesi unaweza kusimamishwa mara moja baada ya hapo. Vinginevyo, kiasi kikubwa cha gesi inayoweza kuwaka inaweza kujilimbikiza na baadaye kuwaka, na matokeo mabaya sana.

Kupiga-nje

Njia hii imejumuishwa hapa kwa ukamilifu. Mwali wa mechi unaweza kuzimwa kwa urahisi kwa kuongeza kasi ya hewa juu ya thamani muhimu katika eneo la mwali. Utaratibu huo unafanya kazi kwa kuharibu moto karibu na mafuta. Kimsingi, mioto mikubwa zaidi inaweza kudhibitiwa kwa njia ile ile, lakini kwa kawaida malipo ya milipuko yanahitajika ili kuzalisha kasi za kutosha. Moto wa visima vya mafuta unaweza kuzimwa kwa njia hii.

Hatimaye, kipengele cha kawaida kinachohitaji kusisitizwa ni kwamba urahisi wa kuzimwa kwa moto hupungua kwa kasi moto unapoongezeka kwa ukubwa. Ugunduzi wa mapema huruhusu kutoweka kwa idadi ndogo ya dawa za kukandamiza, na hasara iliyopunguzwa. Katika kuchagua mfumo wa kukandamiza, mtu anapaswa kuzingatia kiwango cha uwezekano wa maendeleo ya moto na ni aina gani ya mfumo wa kugundua inapatikana.

Mlipuko

Mlipuko una sifa ya kutolewa kwa ghafla kwa nishati, na kutoa wimbi la mshtuko, au wimbi la mlipuko, ambalo linaweza kusababisha uharibifu wa mbali. Kuna aina mbili tofauti za vyanzo, yaani, kilipuzi kikubwa na mlipuko wa shinikizo. Kilipuko cha juu kinaonyeshwa na misombo kama vile trinitrotoluene (TNT) na cyclotrimethylenetrinitramine (RDX). Michanganyiko hii ni spishi zenye joto kali, hutengana ili kutoa kiasi kikubwa cha nishati. Ingawa ni dhabiti kwa hali ya joto (ingawa baadhi ni chache na zinahitaji kutohisi hisia ili kuzifanya kuwa salama kushughulikiwa), zinaweza kushawishiwa kulipuka, kwa mtengano, kueneza kwa kasi ya sauti kupitia ile ngumu. Ikiwa kiasi cha nishati iliyotolewa ni ya juu ya kutosha, wimbi la mlipuko litaenea kutoka kwa chanzo na uwezekano wa kufanya uharibifu mkubwa kwa mbali.

Kwa kutathmini uharibifu wa kijijini, mtu anaweza kukadiria ukubwa wa mlipuko kulingana na "TNT sawa" (kawaida katika tani za metri). Mbinu hii inategemea kiasi kikubwa cha data ambayo imekusanywa juu ya uwezekano wa uharibifu wa TNT (mengi yake wakati wa vita), na hutumia sheria za kupima vipimo ambazo zimetengenezwa kutokana na tafiti za uharibifu unaosababishwa na kiasi kinachojulikana cha TNT.

Wakati wa amani, vilipuzi vingi hutumika katika shughuli mbalimbali, ikiwa ni pamoja na uchimbaji madini, uchimbaji mawe na kazi kuu za uhandisi wa kiraia. Uwepo wao kwenye tovuti unawakilisha hatari fulani ambayo inahitaji usimamizi maalum. Walakini, chanzo kingine cha "milipuko" kinaweza kuwa mbaya sana, haswa ikiwa hatari haijatambuliwa. Shinikizo la kupita kiasi linalopelekea mlipuko wa shinikizo linaweza kuwa matokeo ya michakato ya kemikali ndani ya mimea au kutokana na athari za kimwili tu, kama itatokea ikiwa chombo kinapashwa joto nje, na kusababisha shinikizo kupita kiasi. Muhula BURE (kioevu cha kuchemsha kinachopanua mlipuko wa mvuke) ina asili yake hapa, ikimaanisha awali kushindwa kwa boilers za mvuke. Sasa inatumika pia kuelezea tukio ambalo chombo cha shinikizo kilicho na gesi iliyoyeyuka kama vile LPG (gesi iliyoyeyuka ya petroli) hushindwa katika moto, ikitoa vitu vinavyoweza kuwaka, ambavyo huwaka kutoa "fireball".

Kwa upande mwingine, shinikizo la juu linaweza kusababishwa ndani na mchakato wa kemikali. Katika tasnia ya mchakato, joto la kibinafsi linaweza kusababisha mmenyuko wa kukimbia, kutoa joto la juu na shinikizo linaloweza kusababisha kupasuka kwa shinikizo. Hata hivyo, aina ya kawaida ya mlipuko husababishwa na kuwashwa kwa mchanganyiko wa gesi/hewa unaoweza kuwaka ambao huzuiliwa ndani ya kipengee cha mtambo au kwa hakika ndani ya muundo wowote unaofungia au boma. Sharti ni uundaji wa mchanganyiko unaowaka, tukio ambalo linapaswa kuepukwa kwa kubuni na usimamizi mzuri. Katika tukio la kutolewa kwa ajali, hali ya kuwaka itakuwepo popote ambapo mkusanyiko wa gesi (au mvuke) iko kati ya mipaka ya chini na ya juu ya kuwaka (Jedwali 1). Ikiwa chanzo cha kuwasha kitatambulishwa kwenye mojawapo ya maeneo haya, mwali uliochanganyika awali utaenea kwa haraka kutoka kwa chanzo, na kubadilisha mchanganyiko wa mafuta/hewa kuwa bidhaa za mwako kwa halijoto ya juu. Hii inaweza kuwa ya juu hadi 2,100 K, ikionyesha kuwa katika mfumo uliofungwa kabisa mwanzoni kwa 300 K, shinikizo la juu zaidi la baa 7 linawezekana. Vyombo vya shinikizo vilivyoundwa tu maalum vina uwezo wa kuwa na shinikizo kama hilo. Majengo ya kawaida yataanguka isipokuwa yatalindwa na paneli za kupunguza shinikizo au diski zinazopasuka au mfumo wa kukandamiza mlipuko. Iwapo mchanganyiko unaoweza kuwaka utatokea ndani ya jengo, mlipuko unaofuata unaweza kusababisha uharibifu mkubwa wa kimuundo—labda uharibifu kamili—isipokuwa mlipuko huo unaweza kujipenyeza kwa nje kupitia matundu (kwa mfano, kushindwa kwa madirisha) yaliyoundwa wakati wa hatua za awali za mlipuko.

Milipuko ya aina hii pia inahusishwa na kuwashwa kwa vumbi hewani (Palmer 1973). Haya yanatokea wakati kuna mrundikano mkubwa wa vumbi “linavyoweza kulipuka” ambalo hutolewa kutoka kwa rafu, viguzo na viunzi ndani ya jengo na kutengeneza wingu, ambalo huwekwa wazi kwenye chanzo cha kuwaka (kwa mfano, kwenye vinu vya unga, lifti za nafaka, n.k. .). Vumbi lazima (kwa wazi) liwe na mwako, lakini si vumbi vyote vinavyoweza kuwaka vinaweza kulipuka kwa halijoto iliyoko. Vipimo vya kawaida vimeundwa ili kubaini kama vumbi linaweza kulipuka. Hizi pia zinaweza kutumika kuonyesha kwamba vumbi linaloweza kulipuka linaonyesha "vikomo vya mlipuko", sawa katika dhana na "vikomo vya kuwaka" vya gesi na mivuke. Kwa ujumla, mlipuko wa vumbi una uwezo wa kufanya uharibifu mkubwa kwa sababu tukio la awali linaweza kusababisha vumbi zaidi kutolewa, na kutengeneza wingu kubwa zaidi la vumbi ambalo bila shaka litawasha, na kutoa mlipuko mkubwa zaidi.

Uingizaji hewa wa mlipuko, Au misaada ya mlipuko, itafanya kazi kwa mafanikio tu ikiwa kasi ya ukuzaji wa mlipuko ni ya polepole kiasi, kama vile kuhusishwa na uenezaji wa mwali uliochanganyikiwa kupitia mchanganyiko uliosimama unaoweza kuwaka au wingu la vumbi linaloweza kulipuka. Uingizaji hewa wa mlipuko hauna manufaa yoyote iwapo ulipuaji umehusika. Sababu ya hii ni kwamba fursa za kupunguza shinikizo zinapaswa kuundwa katika hatua ya awali ya tukio wakati shinikizo bado ni ndogo. Mlipuko ukitokea, shinikizo hupanda kwa kasi sana ili unafuu ufanye kazi, na chombo au kitu kilichozingirwa cha mmea hupata shinikizo la juu sana la ndani ambalo litasababisha uharibifu mkubwa. Upasuaji wa mchanganyiko wa gesi inayowaka inaweza kutokea ikiwa mchanganyiko unao ndani ya bomba au duct ndefu. Chini ya hali fulani, uenezi wa mwali uliochanganyikiwa utasukuma gesi ambayo haijachomwa mbele ya sehemu ya mbele ya moto kwa kasi ambayo itaongeza msukosuko, ambayo itaongeza kasi ya uenezi. Hii hutoa kitanzi cha maoni ambacho kitasababisha mwali kuharakisha hadi wimbi la mshtuko litengenezwe. Hii, pamoja na mchakato wa mwako, ni wimbi la mlipuko ambalo linaweza kueneza kwa kasi vizuri zaidi ya 1,000 m/s. Hii inaweza kulinganishwa na kasi ya msingi ya kuchoma ya mchanganyiko wa stoichiometric propane / hewa ya 0.45 m / s. (Hiki ndicho kiwango ambacho mwali utaenea kupitia mchanganyiko uliotulia (yaani, usio na msukosuko) wa propane/hewa.)

Umuhimu wa misukosuko juu ya maendeleo ya aina hii ya mlipuko hauwezi kupuuzwa. Uendeshaji uliofanikiwa wa mfumo wa ulinzi wa mlipuko unategemea uingizaji hewa wa mapema au kukandamiza mapema. Ikiwa kiwango cha maendeleo ya mlipuko ni haraka sana, basi mfumo wa ulinzi hautakuwa na ufanisi, na overpressures zisizokubalika zinaweza kuzalishwa.

Njia mbadala ya misaada ya mlipuko ni ukandamizaji wa mlipuko. Aina hii ya ulinzi inahitaji kwamba mlipuko ugunduliwe katika hatua ya mapema sana, karibu na kuwasha iwezekanavyo. Kichunguzi hutumiwa kuanzisha kutolewa kwa kasi ya kukandamiza kwenye njia ya moto unaoeneza, kwa ufanisi kukamata mlipuko kabla ya shinikizo kuongezeka kwa kiwango ambacho uadilifu wa mipaka iliyofungwa unatishiwa. Haloni zimekuwa zikitumika sana kwa kusudi hili, lakini wakati hizi zinaondolewa, tahadhari sasa inalipwa kwa matumizi ya mifumo ya shinikizo la maji ya kunyunyizia maji. Aina hii ya ulinzi ni ghali sana na ina matumizi machache kwani inaweza kutumika kwa viwango vidogo tu ambapo kikandamizaji kinaweza kusambazwa haraka na kwa usawa (kwa mfano, mifereji inayobeba mvuke inayoweza kuwaka au vumbi liwezalo kulipuka).

Uchambuzi wa Habari kwa Ulinzi wa Moto

Kwa ujumla, sayansi ya moto imeendelezwa hivi majuzi tu hadi kufikia hatua ambayo inaweza kutoa msingi wa maarifa ambayo maamuzi ya busara kuhusu muundo wa uhandisi, pamoja na maswala ya usalama, yanaweza kutegemea. Kijadi, usalama wa moto umeendelezwa kwenye ad hoc msingi, kujibu kwa ufanisi matukio kwa kuweka kanuni au vikwazo vingine ili kuhakikisha kwamba hakutakuwa na kutokea tena. Mifano mingi inaweza kunukuliwa. Kwa mfano, Moto Mkuu wa London mwaka wa 1666 ulisababisha kwa wakati unaofaa kuanzishwa kwa kanuni za kwanza za ujenzi (au kanuni) na maendeleo ya bima ya moto. Matukio ya hivi majuzi zaidi, kama vile moto wa vizuizi vya juu vya ofisi huko São Paulo, Brazili, mnamo 1972 na 1974, yalianzisha mabadiliko ya kanuni za ujenzi, zilizoandaliwa kwa njia ya kuzuia moto kama huo unaosababisha vifo vingi katika siku zijazo. Shida zingine zimetatuliwa kwa njia sawa. Huko California nchini Marekani, hatari inayohusiana na aina fulani za samani za kisasa za upholstered (hasa zile zilizo na povu ya kawaida ya polyurethane) ilitambuliwa, na hatimaye kanuni kali zilianzishwa ili kudhibiti upatikanaji wake.

Hizi ni kesi rahisi ambazo uchunguzi wa matokeo ya moto umesababisha kuanzishwa kwa seti ya sheria zinazolenga kuboresha usalama wa mtu binafsi na jamii katika tukio la moto. Uamuzi wa hatua juu ya suala lolote unapaswa kuhesabiwa haki kwa misingi ya uchambuzi wa ujuzi wetu wa matukio ya moto. Ni muhimu kuonyesha kwamba tatizo ni kweli. Katika baadhi ya matukio—kama vile milipuko ya moto ya São Paulo—zoezi hili ni la kitaaluma, lakini katika nyinginezo, kama vile “kuthibitisha” kwamba samani za kisasa ni tatizo, ni muhimu kuhakikisha kwamba gharama zinazohusiana zinatumiwa kwa busara. Hili linahitaji hifadhidata ya kuaminika ya matukio ya moto ambayo kwa miaka kadhaa inaweza kuonyesha mwelekeo wa idadi ya moto, idadi ya vifo, matukio ya aina fulani ya moto, n.k. Mbinu za kitakwimu zinaweza kutumika kuchunguza kama mwelekeo, au mabadiliko, ni muhimu, na hatua zinazofaa kuchukuliwa.

Katika nchi kadhaa, kikosi cha zima moto kinahitajika kuwasilisha ripoti juu ya kila moto uliohudhuria. Nchini Uingereza na Marekani, ofisa anayesimamia anajaza fomu ya ripoti ambayo kisha inatumwa kwa shirika kuu (Ofisi ya Nyumbani nchini Uingereza, Shirika la Kitaifa la Kulinda Moto, NFPA, nchini Marekani) kisha kuweka nambari. na kuchakata data kwa mtindo uliowekwa. Data basi inapatikana kwa ukaguzi na mashirika ya serikali na wahusika wengine wanaovutiwa. Hifadhidata hizi ni muhimu sana katika kuangazia (kwa mfano) vyanzo vikuu vya kuwasha na vitu vilivyowashwa kwanza. Uchunguzi wa matukio ya vifo na uhusiano wao na vyanzo vya moto, nk umeonyesha kuwa idadi ya watu wanaokufa kwa moto ulioanzishwa na vifaa vya wavutaji sigara ni tofauti sana na idadi ya moto unaotokea kwa njia hii.

Kuegemea kwa hifadhidata hizi inategemea ujuzi ambao maafisa wa moto hufanya uchunguzi wa moto. Uchunguzi wa moto sio kazi rahisi, na inahitaji uwezo mkubwa na ujuzi-hasa ujuzi wa sayansi ya moto. Huduma ya Zimamoto nchini Uingereza ina wajibu wa kisheria wa kuwasilisha fomu ya ripoti ya moto kwa kila moto unaohudhuriwa, ambayo inaweka jukumu kubwa kwa afisa anayehusika. Ujenzi wa fomu ni muhimu, kwani ni lazima kupata taarifa zinazohitajika kwa undani wa kutosha. "Fomu ya Ripoti ya Matukio ya Msingi" iliyopendekezwa na NFPA imeonyeshwa kwenye Kitabu cha Ulinzi wa Moto (Cote 1991).

Data inaweza kutumika kwa njia mbili, ama kutambua tatizo la moto au kutoa hoja ya kimantiki inayohitajika ili kuhalalisha hatua fulani ambayo inaweza kuhitaji matumizi ya umma au ya kibinafsi. Hifadhidata iliyoanzishwa kwa muda mrefu inaweza kutumika kuonyesha athari za hatua zilizochukuliwa. Alama kumi zifuatazo zimepatikana kutoka kwa takwimu za NFPA katika kipindi cha 1980 hadi 1989 (Cote 1991):

1. Vigunduzi vya moshi wa nyumbani vinatumika sana na vinafaa sana (lakini mapungufu makubwa katika mkakati wa kigunduzi yanabaki).

2. Wanyunyiziaji wa kiotomatiki hutoa upunguzaji mkubwa wa upotezaji wa maisha na mali. Kuongezeka kwa matumizi ya vifaa vya kubebeka na vya kupokanzwa eneo viliongezeka kwa kasi moto wa nyumbani unaohusisha vifaa vya kupokanzwa.

3. Moto unaowaka na unaotiliwa shaka uliendelea kupungua kutoka kilele cha miaka ya 1970, lakini uharibifu unaohusiana na mali uliacha kupungua.

4. Sehemu kubwa ya vifo vya wapiganaji wa moto huhusishwa na mashambulizi ya moyo na shughuli mbali na uwanja wa moto.

5. Maeneo ya vijijini yana viwango vya juu vya vifo vya moto.

6. Vifaa vya kuvuta sigara vinavyowasha samani za upholstered, godoro au matandiko huzalisha matukio ya moto zaidi ya makazi.

7. Viwango vya vifo vya moto vya Marekani na Kanada ni vya juu zaidi kati ya nchi zote zilizoendelea.

8. Majimbo ya Kusini mwa Kale nchini Marekani yana viwango vya juu zaidi vya vifo vya moto.

9. Watu wazima wazee wako katika hatari kubwa ya kifo kwa moto.

Hitimisho kama hilo, kwa kweli, ni maalum kwa nchi, ingawa kuna mwelekeo wa kawaida. Utumiaji wa data kama huo kwa uangalifu unaweza kutoa njia za kuunda sera nzuri kuhusu usalama wa moto katika jamii. Hata hivyo, ni lazima ikumbukwe kwamba haya ni lazima "tendaji", badala ya "proactive". Hatua za haraka zinaweza tu kuanzishwa kufuatia tathmini ya kina ya hatari ya moto. Hatua kama hiyo imeanzishwa hatua kwa hatua, kuanzia katika tasnia ya nyuklia na kuhamia katika tasnia ya kemikali, petrokemikali na baharini ambapo hatari hufafanuliwa kwa urahisi zaidi kuliko katika tasnia zingine. Maombi yao kwa hoteli na majengo ya umma kwa ujumla ni magumu zaidi na yanahitaji utumiaji wa mbinu za kielelezo cha moto ili kutabiri mwendo wa moto na jinsi bidhaa za moto zitaenea kupitia jengo ili kuathiri wakaaji. Maendeleo makubwa yamepatikana katika aina hii ya uanamitindo, ingawa ni lazima isemwe kwamba kuna njia ndefu kabla ya mbinu hizi kutumika kwa kujiamini. Uhandisi wa usalama wa moto bado unahitaji utafiti wa kimsingi katika sayansi ya usalama wa moto kabla ya zana za kuaminika za kutathmini hatari ya moto kupatikana kwa upana.

Back

Moto na mwako zimefafanuliwa kwa njia mbalimbali. Kwa madhumuni yetu, taarifa muhimu zaidi kuhusiana na mwako, kama jambo la kawaida, ni kama ifuatavyo.

• Mwako huwakilisha mwitikio unaojiendesha wa athari unaojumuisha mabadiliko ya kimwili na kemikali.

• Nyenzo zinazohusika huingia kwenye athari na wakala wa vioksidishaji katika mazingira yao, ambayo mara nyingi huwa na oksijeni hewani.

• Kuwasha kunahitaji hali nzuri za kuanzia, ambazo kwa ujumla ni joto la kutosha la mfumo ambalo hufunika mahitaji ya awali ya nishati ya mmenyuko wa mnyororo wa kuchoma.

• Matokeo ya athari mara nyingi ni exothermic, ambayo ina maana kwamba wakati wa kuchomwa moto, joto hutolewa na jambo hili mara nyingi hufuatana na moto unaoonekana unaoonekana.

Ignition inaweza kuchukuliwa hatua ya kwanza ya mchakato wa kujitegemea wa mwako. Inaweza kutokea kama kuwasha kwa majaribio (Au kuwasha kwa kulazimishwa) ikiwa jambo hilo limesababishwa na chanzo chochote cha kuwasha nje, au linaweza kutokea kama kuwasha otomatiki (Au kujiwasha) ikiwa jambo hilo ni matokeo ya miitikio inayofanyika katika nyenzo zenyewe zinazoweza kuwaka na pamoja na kutolewa kwa joto.

Mwelekeo wa kuwasha unaonyeshwa na parameta ya majaribio, the joto la moto (yaani, halijoto ya chini kabisa, itakayoamuliwa na jaribio, ambalo nyenzo hiyo inapaswa kuwashwa kwa ajili ya kuwaka). Kulingana na ikiwa kigezo hiki kimedhamiriwa au la - kwa njia maalum za majaribio - kwa matumizi ya chanzo chochote cha kuwasha, tunatofautisha kati ya joto la majaribio la kuwasha na joto la kuwasha otomatiki.

Katika kesi ya kuwasha kwa majaribio, nishati inayohitajika kwa kuwezesha nyenzo zinazohusika katika athari ya uchomaji hutolewa na vyanzo vya kuwasha. Walakini, hakuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya kiasi cha joto kinachohitajika kwa kuwasha na joto la kuwasha, kwa sababu ingawa muundo wa kemikali wa vifaa kwenye mfumo unaowaka ni kigezo muhimu cha joto la kuwasha, huathiriwa sana na saizi na maumbo ya nyenzo. , shinikizo la mazingira, hali ya mtiririko wa hewa, vigezo vya chanzo cha moto, vipengele vya kijiometri vya kifaa cha kupima, nk. Hii ndiyo sababu ambayo data iliyochapishwa katika fasihi ya joto la autoignition na joto la majaribio la kuwasha linaweza kuwa tofauti sana.

Utaratibu wa kuwasha wa nyenzo katika majimbo tofauti unaweza kuonyeshwa kwa urahisi. Hii inahusisha kuchunguza nyenzo kama yabisi, vimiminiko au gesi.

daraja nyenzo imara kuchukua nishati kutoka kwa chanzo chochote cha kuwasha kwa nje ama kwa upitishaji, upitishaji au mionzi (hasa kwa mchanganyiko wao), au huwashwa moto kutokana na michakato ya kuzalisha joto inayofanyika ndani ambayo huanza kuoza kwenye nyuso zao.

Ili kuwasha kutokea na Vinywaji, hizi lazima ziwe na uundaji wa nafasi ya mvuke juu ya uso wao ambayo ina uwezo wa kuwaka. Mivuke iliyotolewa na bidhaa za mtengano wa gesi huchanganyika na hewa juu ya uso wa nyenzo kioevu au ngumu.

Mitiririko ya misukosuko inayotokea katika mchanganyiko na/au usambaaji husaidia oksijeni kufikia molekuli, atomi na itikadi kali juu na juu ya uso, ambazo tayari zinafaa kwa athari. Chembe zinazoingizwa huingia kwenye mwingiliano, na kusababisha kutolewa kwa joto. Mchakato huharakisha kwa kasi, na majibu ya mnyororo yanapoanza, nyenzo huja kwa kuwaka na kuchoma.

Mwako katika safu chini ya uso wa vifaa vyenye kuwaka huitwa kuvuta sigara, na mmenyuko unaowaka unaofanyika kwenye interface ya nyenzo imara na gesi inaitwa in'aa. Kuungua na miali ya moto (au kuwaka) ni mchakato ambao mmenyuko wa exothermic wa kuchoma huendesha katika awamu ya gesi. Hii ni ya kawaida kwa mwako wa nyenzo zote za kioevu na imara.

Gesi zinazoweza kuwaka kuchoma kawaida katika awamu ya gesi. Ni taarifa muhimu ya kisayansi kwamba michanganyiko ya gesi na hewa inaweza kuwaka katika safu fulani ya mkusanyiko tu. Hii ni halali pia kwa mivuke ya kioevu. Mipaka ya chini na ya juu ya kuwaka ya gesi na mvuke hutegemea joto na shinikizo la mchanganyiko, chanzo cha moto na mkusanyiko wa gesi za inert katika mchanganyiko.

Vyanzo vya kuwasha

Matukio ya kusambaza nishati ya joto yanaweza kugawanywa katika makundi manne ya kimsingi kuhusu asili yao (Sax 1979):

1. Nishati ya joto inayozalishwa wakati wa athari za kemikali (joto la oxidation, joto la mwako, joto la ufumbuzi, joto la kawaida, joto la mtengano, nk).

2. Nishati ya joto ya umeme (inapokanzwa upinzani, inapokanzwa induction, joto kutoka kwa upinde, cheche za umeme, umwagaji wa kielektroniki, joto linalotokana na kiharusi cha umeme, n.k.)

3. Nishati ya joto ya mitambo (joto la msuguano, cheche za msuguano)

4. joto linalotokana na mtengano wa nyuklia.

Mjadala ufuatao unashughulikia vyanzo vya kuwasha vinavyopatikana mara kwa mara.

Fungua moto

Miale iliyo wazi inaweza kuwa chanzo rahisi zaidi na kinachotumiwa mara kwa mara. Idadi kubwa ya zana katika matumizi ya jumla na aina mbalimbali za vifaa vya teknolojia hufanya kazi na moto wazi, au kuwezesha uundaji wa moto wazi. Vichomaji, viberiti, tanuu, vifaa vya kupokanzwa, miali ya mienge ya kulehemu, gesi iliyovunjika na mabomba ya mafuta, n.k. vinaweza kuchukuliwa kuwa vyanzo vinavyoweza kuwaka. Kwa sababu kwa mwako wazi chanzo kikuu cha kuwasha chenyewe kinawakilisha mwako uliopo unaojitegemea, utaratibu wa kuwasha unamaanisha kwa kweli kuenea kwa uchomaji kwa mfumo mwingine. Isipokuwa kwamba chanzo cha kuwasha kilicho na mwako wazi kina nishati ya kutosha kuanzisha kuwasha, kuchoma kutaanza.

Kuwasha kwa hiari

Miitikio ya kemikali inayozalisha joto inaashiria hatari ya kuwaka na kuwaka kama "vyanzo vya ndani vya kuwasha". Nyenzo zinazolengwa kwa kupokanzwa papo hapo na kuwaka moja kwa moja zinaweza, hata hivyo, kuwa vyanzo vya pili vya kuwasha na kusababisha kuwaka kwa nyenzo zinazoweza kuwaka katika mazingira.

Ingawa baadhi ya gesi (kwa mfano, fosfidi ya hidrojeni, hidridi ya boroni, hidridi ya silikoni) na vimiminika (kwa mfano, kabonili za metali, utunzi wa organometallic) huelekea kuwaka moja kwa moja, uwakaji mwingi wa moja kwa moja hutokea kama athari za uso wa nyenzo ngumu. Kuwasha kwa hiari, kama kuwasha zote, kunategemea muundo wa kemikali wa nyenzo, lakini kutokea kwake kumedhamiriwa na kiwango cha utawanyiko. Uso mkubwa mahususi huwezesha mkusanyiko wa ndani wa joto la mmenyuko na huchangia ongezeko la joto la nyenzo juu ya joto la kawaida la kuwaka.

Uwashaji wa hiari wa vimiminika pia unakuzwa ikiwa vinagusana na hewa kwenye nyenzo ngumu za eneo kubwa la uso. Mafuta na hasa mafuta ambayo hayajajazwa yaliyo na vifungo viwili, yanapoingizwa na nyenzo za nyuzi na bidhaa zao, na wakati wa kuingizwa ndani ya nguo za asili ya mimea au wanyama, huwa na moto wa kawaida chini ya hali ya kawaida ya anga. Uwashaji wa papo hapo wa bidhaa za pamba ya glasi na pamba ya madini zinazozalishwa kutoka kwa nyuzi zisizoweza kuwaka au nyenzo zisizo za asili zinazofunika nyuso kubwa maalum na zilizochafuliwa na mafuta zimesababisha ajali mbaya sana za moto.

Uwakaji wa papo hapo umezingatiwa hasa na vumbi la nyenzo ngumu. Kwa metali zilizo na upitishaji joto mzuri, mkusanyiko wa joto wa ndani unaohitajika kwa kuwasha unahitaji kusagwa vizuri kwa chuma. Kadiri ukubwa wa chembe unavyopungua, uwezekano wa kuwaka kwa hiari huongezeka, na kwa vumbi fulani vya chuma (kwa mfano, chuma) pyrophorosity hutokea. Wakati wa kuhifadhi na kushughulikia vumbi la makaa ya mawe, soti ya usambazaji mzuri, vumbi vya lacquers na resini za synthetic, na pia wakati wa shughuli za kiteknolojia zinazofanywa nao, tahadhari maalum inapaswa kutolewa kwa hatua za kuzuia dhidi ya moto ili kupunguza hatari ya kuwaka kwa hiari.

Nyenzo zinazoelekezwa kwa mtengano wa hiari huonyesha uwezo maalum wa kuwaka moja kwa moja. Hydrazine, inapowekwa kwenye nyenzo yoyote yenye eneo kubwa la uso, hupasuka ndani ya moto mara moja. Peroksidi, ambazo hutumiwa sana na tasnia ya plastiki, huoza kwa urahisi papo hapo, na kama matokeo ya kuoza, huwa vyanzo hatari vya kuwasha, na mara kwa mara huanzisha uchomaji unaolipuka.

Mmenyuko mkali wa joto unaotokea wakati kemikali fulani zinapogusana inaweza kuchukuliwa kuwa kisa maalum cha kuwaka moja kwa moja. Mifano ya matukio kama haya ni mguso wa asidi ya sulfuriki iliyokolea pamoja na vifaa vyote vya kikaboni vinavyoweza kuwaka, klorati yenye salfa au chumvi za amonia au asidi, misombo ya halojeni ya kikaboni na metali za alkali, nk. Kipengele cha nyenzo hizi "kutoweza kuvumiliana" (nyenzo zisizolingana) inahitaji uangalizi maalum hasa wakati wa kuzihifadhi na kuzihifadhi pamoja na kufafanua kanuni za kuzima moto.

Inafaa kutaja kuwa inapokanzwa kwa hiari kwa hatari kunaweza, katika hali nyingine, kwa sababu ya hali mbaya ya kiteknolojia (uingizaji hewa wa kutosha, uwezo mdogo wa kupoeza, utofauti wa matengenezo na kusafisha, kuongezeka kwa athari, nk), au kukuzwa nao.

Baadhi ya bidhaa za kilimo, kama vile vyakula vyenye nyuzinyuzi, mbegu za mafuta, nafaka zinazoota, bidhaa za mwisho za tasnia ya usindikaji (vipande vya beetroot kavu, mbolea, n.k.), zinaonyesha mwelekeo wa kuwaka kwa hiari. Kupokanzwa kwa hiari ya nyenzo hizi kuna kipengele maalum: hali ya joto ya hatari ya mifumo inazidishwa na baadhi ya michakato ya kibiolojia ya exothermic ambayo haiwezi kudhibitiwa kwa urahisi.

Vyanzo vya kuwasha umeme

Mashine za umeme, vyombo na vifaa vya kupasha joto vinavyoendeshwa na nishati ya umeme, na vile vile vifaa vya kubadilisha nguvu na mwanga, kwa kawaida havionyeshi hatari yoyote ya moto kwa mazingira yao, mradi tu vimewekwa kwa kuzingatia kanuni husika za usalama na mahitaji. ya viwango na kwamba maelekezo ya kiteknolojia yanayohusiana yamezingatiwa wakati wa uendeshaji wao. Matengenezo ya mara kwa mara na usimamizi wa mara kwa mara hupunguza kwa kiasi kikubwa uwezekano wa moto na milipuko. Sababu za mara kwa mara za moto katika vifaa vya umeme na wiring ni kupakia zaidi, mzunguko mfupi, cheche za umeme na upinzani wa juu wa mawasiliano.

Kupakia kupita kiasi kunakuwepo wakati wiring na vifaa vya umeme vinaonyeshwa kwa mkondo wa juu kuliko ule ambao vimeundwa. Mzunguko unaopita kwenye nyaya, vifaa na vifaa vinaweza kusababisha joto kupita kiasi kwamba vijenzi vyenye joto kupita kiasi vya mfumo wa umeme vinaweza kuharibika au kuvunjika, kuzeeka au kukaza kaboni, na kusababisha mipako ya waya na kebo kuyeyuka, sehemu za chuma kuwaka na muundo unaoweza kuwaka. vitengo vinavyokuja kuwaka na, kulingana na hali, pia kueneza moto kwa mazingira. Sababu ya mara kwa mara ya upakiaji ni kwamba idadi ya watumiaji waliounganishwa ni kubwa kuliko inaruhusiwa au uwezo wao unazidi thamani iliyoainishwa.

Usalama wa kufanya kazi wa mifumo ya umeme mara nyingi huhatarishwa na nyaya fupi. Daima ni matokeo ya uharibifu wowote na hutokea wakati sehemu za wiring za umeme au vifaa vilivyo kwenye kiwango sawa cha uwezo au viwango mbalimbali vya uwezo, vilivyowekwa maboksi kutoka kwa kila mmoja na ardhi, vinapogusana na kila mmoja au kwa dunia. Mgusano huu unaweza kutokea moja kwa moja kama mguso wa chuma-chuma au kwa njia isiyo ya moja kwa moja, kupitia safu ya umeme. Katika hali ya mzunguko mfupi, wakati vitengo vingine vya mfumo wa umeme vinagusana, upinzani utakuwa chini sana, na kwa sababu hiyo, nguvu ya sasa itakuwa ya juu sana, labda amri kadhaa za ukubwa wa chini. Nishati ya joto inayotolewa wakati wa mikondo iliyo na saketi fupi kubwa inaweza kusababisha moto katika kifaa kilichoathiriwa na saketi fupi, huku vifaa na vifaa vilivyo katika eneo linalozunguka vikiwaka na moto ukienea kwenye jengo.

Cheche za umeme ni vyanzo vya nishati ya joto ya asili ndogo, lakini kama inavyoonyeshwa na uzoefu, fanya mara kwa mara kama vyanzo vya kuwasha. Chini ya hali ya kawaida ya kazi, vifaa vingi vya umeme havifungui cheche, lakini uendeshaji wa vifaa fulani kawaida hufuatana na cheche.

Kuchochea huleta hatari hasa mahali ambapo, katika ukanda wa kizazi chao, viwango vya mlipuko wa gesi, mvuke au vumbi vinaweza kutokea. Kwa hiyo, vifaa vya kawaida vinavyotoa cheche wakati wa operesheni vinaruhusiwa kuanzishwa tu mahali ambapo cheche haziwezi kutoa moto. Kwa peke yake, maudhui ya nishati ya cheche haitoshi kwa moto wa vifaa katika mazingira au kuanzisha mlipuko.

Ikiwa mfumo wa umeme hauna mawasiliano kamili ya metali kati ya vitengo vya miundo ambayo sasa inapita, upinzani wa juu wa kuwasiliana utatokea mahali hapa. Jambo hili mara nyingi linatokana na ubovu wa ujenzi wa viungo au usakinishaji usio wa kazi. Kutengwa kwa viungo wakati wa operesheni na kuvaa asili inaweza pia kuwa sababu ya upinzani wa juu wa mawasiliano. Sehemu kubwa ya sasa inapita kupitia maeneo yenye upinzani ulioongezeka itabadilika kuwa nishati ya joto. Ikiwa nishati hii haiwezi kutawanywa vya kutosha (na sababu haiwezi kuondolewa), ongezeko kubwa sana la joto linaweza kusababisha hali ya moto ambayo inahatarisha mazingira.

Ikiwa vifaa vinafanya kazi kwa misingi ya dhana ya induction (injini, dynamos, transfoma, relays, nk) na hazijahesabiwa vizuri, mikondo ya eddy inaweza kutokea wakati wa operesheni. Kutokana na mikondo ya eddy, vitengo vya kimuundo (coils na cores zao za chuma) vinaweza joto, ambayo inaweza kusababisha kuwaka kwa vifaa vya kuhami joto na kuungua kwa vifaa. Mikondo ya Eddy inaweza kutokea—pamoja na madhara haya—pia katika vitengo vya miundo ya chuma karibu na vifaa vya voltage ya juu.

Cheche za umeme

Uchaji wa kielektroniki ni mchakato ambao nyenzo yoyote, asili isiyo na usawa wa umeme (na isiyotegemea saketi yoyote ya umeme) huchajiwa vyema au hasi. Hii inaweza kutokea kwa moja ya njia tatu:

1.      malipo kwa kujitenga, kiasi kwamba malipo ya polarity ndogo hujilimbikiza kwenye miili miwili kwa wakati mmoja

2.      kuchaji kwa kupita, kiasi kwamba mashtaka yanayopita yaacha mashtaka ya alama zinazopingana nyuma

3.      kuchaji kwa kuchukua, kiasi kwamba mwili unapokea malipo kutoka nje.

Njia hizi tatu za malipo zinaweza kutokea kutokana na michakato mbalimbali ya kimwili, ikiwa ni pamoja na kujitenga baada ya kuwasiliana, kugawanyika, kukata, kupiga, kusonga, kusugua, kutiririka kwa poda na maji kwenye bomba, kupiga, mabadiliko ya shinikizo, mabadiliko ya hali, photoionization, ionization ya joto, usambazaji wa kielektroniki au kutokwa kwa voltage ya juu.

Kuchaji kwa umemetuamo kunaweza kutokea kwa miili inayoendesha na miili ya kuhami joto kama matokeo ya michakato yoyote iliyotajwa hapo juu, lakini katika hali nyingi michakato ya mitambo inawajibika kwa mkusanyiko wa malipo yasiyohitajika.

Kutokana na idadi kubwa ya madhara na hatari kutokana na chaji ya kielektroniki na utokaji wa cheche unaotokana nayo, hatari mbili zinaweza kutajwa hasa: kuhatarisha vifaa vya elektroniki (kwa mfano, kompyuta kwa udhibiti wa mchakato) na hatari ya moto na mlipuko. .

Vifaa vya kielektroniki vinahatarishwa kwanza kabisa ikiwa nishati ya kutokwa kutoka kwa malipo ni ya juu vya kutosha kusababisha uharibifu wa pembejeo ya sehemu yoyote ya semi-conductive. Maendeleo ya vitengo vya elektroniki katika miaka kumi iliyopita yamefuatiwa na ongezeko la haraka la hatari hii.

Ukuzaji wa hatari ya moto au mlipuko unahitaji bahati mbaya katika nafasi na wakati wa hali mbili: uwepo wa njia yoyote inayoweza kuwaka na kutokwa kwa uwezo wa kuwasha. Hatari hii hutokea hasa katika sekta ya kemikali. Inaweza kukadiriwa kwa msingi wa kinachojulikana cheche unyeti wa vifaa vya hatari (nishati ya chini ya kuwasha) na inategemea kiwango cha malipo.

Ni kazi muhimu kupunguza hatari hizi, yaani, aina kubwa ya matokeo ambayo yanaenea kutoka kwa shida za kiteknolojia hadi majanga na ajali mbaya. Kuna njia mbili za kulinda dhidi ya matokeo ya chaji ya kielektroniki:

1. kuzuia kuanzishwa kwa mchakato wa kuchaji (ni dhahiri, lakini kwa kawaida ni vigumu sana kutambua)

2. kuzuia mkusanyiko wa malipo ili kuzuia kutokea kwa uvujaji hatari (au hatari nyingine yoyote).

Umeme ni jambo la umeme la angahewa kwa asili na linaweza kuchukuliwa kuwa chanzo cha kuwasha. Chaji tuli inayotolewa kwenye mawingu inasawazishwa kuelekea dunia (kiharusi cha umeme) na inaambatana na kutokwa kwa nishati nyingi. Vifaa vinavyoweza kuwaka mahali palipopigwa na umeme na mazingira yake vinaweza kuwaka na kuzima. Katika baadhi ya viboko vya umeme, msukumo wenye nguvu sana hutolewa, na nishati inasawazishwa katika hatua kadhaa. Katika hali nyingine, mikondo ya muda mrefu huanza kutiririka, wakati mwingine kufikia mpangilio wa ukubwa wa 10 A.

Nishati ya joto ya mitambo

Mazoezi ya kiufundi yanaunganishwa kwa kasi na msuguano. Wakati wa operesheni ya mitambo, joto la msuguano hutengenezwa, na ikiwa kupoteza joto kunazuiliwa kwa kiasi ambacho joto hujilimbikiza katika mfumo, joto lake linaweza kuongezeka kwa thamani ambayo ni hatari kwa mazingira, na moto unaweza kutokea.

Cheche za msuguano kwa kawaida hutokea kwenye shughuli za kiteknolojia za chuma kwa sababu ya msuguano mkubwa (kusaga, kusaga, kukata, kupiga) au kwa sababu ya vitu vya chuma au zana kuanguka au kuanguka kwenye sakafu ngumu au wakati wa shughuli za kusaga kwa sababu ya uchafuzi wa chuma ndani ya nyenzo chini ya athari ya kusaga. . Halijoto ya cheche inayozalishwa kwa kawaida huwa ya juu kuliko joto la kuwaka kwa vifaa vya kawaida vinavyoweza kuwaka (kama vile cheche kutoka kwa chuma, 1,400-1,500 °C; cheche kutoka kwa aloi za nikeli za shaba, 300-400 °C); hata hivyo, uwezo wa kuwasha unategemea maudhui yote ya joto na nishati ya chini kabisa ya kuwasha ya nyenzo na dutu ya kuwashwa, mtawalia. Imethibitishwa kivitendo kwamba cheche za msuguano humaanisha hatari halisi ya moto katika nafasi za hewa ambapo gesi zinazoweza kuwaka, mvuke na vumbi zipo katika viwango vya hatari. Kwa hivyo, chini ya hali hizi matumizi ya vifaa vinavyozalisha kwa urahisi cheche, pamoja na taratibu na cheche za mitambo, zinapaswa kuepukwa. Katika matukio haya, usalama hutolewa na zana ambazo hazizuki, yaani, zilizofanywa kwa mbao, ngozi au vifaa vya plastiki, au kwa kutumia zana za aloi za shaba na shaba zinazozalisha cheche za nishati ya chini.

Nyuso za moto

Kwa mazoezi, nyuso za vifaa na vifaa vinaweza joto hadi kiwango cha hatari ama kawaida au kwa sababu ya utendakazi. Tanuri, tanuu, vifaa vya kukaushia, vituo vya gesi-taka, mabomba ya mvuke, n.k. mara nyingi husababisha moto katika nafasi za hewa zinazolipuka. Zaidi ya hayo, nyuso zao zenye joto zinaweza kuwasha nyenzo zinazoweza kuwaka zinazokaribia kwao au kwa kugusa. Kwa kuzuia, umbali salama unapaswa kuzingatiwa, na usimamizi wa mara kwa mara na matengenezo itapunguza uwezekano wa tukio la overheating hatari.

Hatari za Moto za Nyenzo na Bidhaa

Uwepo wa nyenzo zinazowaka katika mifumo inayowaka inawakilisha hali ya wazi ya kuchoma. Matukio ya kuungua na awamu za mchakato wa kuchoma kimsingi hutegemea mali ya kimwili na kemikali ya nyenzo zinazohusika. Kwa hiyo, inaonekana kuwa sawa kufanya uchunguzi wa kuwaka kwa vifaa na bidhaa mbalimbali kwa heshima na tabia na mali zao. Kwa sehemu hii, kanuni ya upangaji wa upangaji wa nyenzo hutawaliwa na vipengele vya kiufundi badala ya dhana za kinadharia (NFPA 1991).

Bidhaa za mbao na mbao

Mbao ni moja ya nyenzo za kawaida katika mazingira ya binadamu. Nyumba, miundo ya majengo, samani na bidhaa za walaji zimetengenezwa kwa mbao, na pia hutumiwa sana kwa bidhaa kama vile karatasi na pia katika tasnia ya kemikali.

Mbao na bidhaa za mbao zinaweza kuwaka, na zinapogusana na nyuso zenye halijoto ya juu na kufichuliwa na mionzi ya joto, miale ya moto iliyo wazi au chanzo kingine chochote cha kuwaka, kitatoa kaboni, mwanga, kuwaka au kuwaka, kulingana na hali ya mwako. Ili kupanua uwanja wa maombi yao, uboreshaji wa mali zao za mwako unahitajika. Ili kufanya vitengo vya kimuundo vinavyozalishwa kutoka kwa kuni visiweze kuwaka, kwa kawaida hutibiwa na vizuia moto (kwa mfano, vilivyojaa, vilivyowekwa, vinavyotolewa na mipako ya uso).

Sifa muhimu zaidi ya kuwaka kwa aina mbalimbali za kuni ni joto la kuwaka. Thamani yake inategemea sana baadhi ya mali ya kuni na hali ya mtihani wa uamuzi, yaani, wiani wa sampuli ya kuni, unyevu, ukubwa na sura, pamoja na chanzo cha moto, wakati wa mfiduo, ukubwa wa mfiduo na anga wakati wa kupima. . Inafurahisha kutambua kuwa halijoto ya kuwasha inavyobainishwa na mbinu mbalimbali za majaribio hutofautiana. Uzoefu umeonyesha kuwa mwelekeo wa kuwaka kwa bidhaa za mbao safi na kavu ni mdogo sana, lakini visa kadhaa vya moto vinavyosababishwa na kuwaka kwa hiari vimejulikana kutokea kwa kuhifadhi kuni taka zenye vumbi na mafuta katika vyumba visivyo na uingizaji hewa kamili. Imethibitishwa kwa nguvu kwamba kiwango cha juu cha unyevu huongeza joto la kuwasha na kupunguza kasi ya kuchoma kuni. Mtengano wa joto wa kuni ni mchakato mgumu, lakini awamu zake zinaweza kuzingatiwa wazi kama ifuatavyo.

• Mtengano wa joto na kupoteza kwa wingi huanza tayari katika aina mbalimbali 120-200 ° C; kutolewa kwa unyevu na uharibifu usioweza kuwaka hutokea kwenye nafasi ya mwako.

• Katika 200-280 °C, athari hasa za mwisho wa joto hutokea wakati nishati ya joto ya chanzo cha moto inachukuliwa.

• Katika 280-500 °C, athari za joto za bidhaa za mtengano zinaongezeka kwa kasi kama mchakato wa msingi, wakati matukio ya kaboni yanaweza kuzingatiwa. Katika safu hii ya joto, mwako endelevu tayari umeundwa. Baada ya kuwaka, kuchoma sio thabiti kwa wakati kwa sababu ya uwezo mzuri wa kuhami joto wa tabaka zake za kaboni. Kwa hivyo, kuongeza joto kwa tabaka za kina ni mdogo na hutumia wakati. Wakati uso wa bidhaa za mtengano unaowaka unaharakishwa, kuchoma kutakuwa kamili.

• Kwa joto linalozidi 500 ° C, char ya kuni huunda mabaki. Wakati wa kung'aa kwake kwa ziada, majivu yenye nyenzo ngumu, isokaboni hutolewa, na mchakato umefikia mwisho.

Nyuzi na nguo

Nguo nyingi zinazozalishwa kutoka kwa nyenzo za nyuzi ambazo hupatikana katika mazingira ya karibu ya watu zinaweza kuwaka. Nguo, samani na mazingira ya kujengwa kwa sehemu au kabisa lina nguo. Hatari ambayo wanawasilisha iko wakati wa utengenezaji, usindikaji na uhifadhi wao na vile vile wakati wa kuvaa kwao.

Nyenzo za msingi za nguo ni za asili na za bandia; nyuzi za synthetic hutumiwa peke yake au kuchanganywa na nyuzi za asili. Muundo wa kemikali wa nyuzi asilia za asili ya mmea (pamba, katani, jute, kitani) ni selulosi, ambayo inaweza kuwaka, na nyuzi hizi zina joto la juu la kuwaka (<<400°C). Ni sifa ya faida ya kuungua kwao kwamba wakati wa kuletwa kwa joto la juu wao hutengeneza kaboni lakini hawana kuyeyuka. Hii ni faida hasa kwa matibabu ya majeruhi wa moto.

Sifa za hatari za moto za nyuzi za msingi wa protini za asili ya wanyama (pamba, hariri, nywele) zinafaa zaidi kuliko zile za nyuzi za asili ya mmea, kwa sababu joto la juu linahitajika kwa kuwasha kwao (500-600 ° C), na chini. hali sawa, kuchoma kwao ni chini sana.

Sekta ya plastiki, ikitumia sifa kadhaa nzuri za kiufundi za bidhaa za polima, pia imepata umaarufu katika tasnia ya nguo. Miongoni mwa mali ya akriliki, polyester na nyuzi za synthetic thermoplastic (nylon, polypropen, polyethilini), wale wanaohusishwa na kuchomwa moto ni angalau faida. Mengi yao, licha ya halijoto ya juu ya kuwaka (<<400-600 °C), huyeyuka inapokabiliwa na joto, kuwaka kwa urahisi, kuwaka sana, kushuka au kuyeyuka wakati wa kuungua na kutoa moshi mwingi na gesi zenye sumu. Tabia hizi za kuchoma zinaweza kuboreshwa kwa kuongeza nyuzi za asili, zinazozalisha kinachojulikana nguo na nyuzi mchanganyiko. Matibabu zaidi hufanywa na mawakala wa kuzuia moto. Kwa ajili ya utengenezaji wa nguo kwa madhumuni ya viwanda na mavazi ya kinga ya joto, bidhaa za nyuzi zisizo na moto (ikiwa ni pamoja na kioo na chuma) tayari hutumiwa kwa kiasi kikubwa.

Sifa muhimu zaidi za hatari ya moto ya nguo ni sifa zinazohusiana na kuwaka, kuenea kwa moto, uzalishaji wa joto na bidhaa za mwako zenye sumu. Mbinu maalum za kupima zimetengenezwa kwa uamuzi wao. Matokeo ya mtihani yaliyopatikana huathiri nyanja za maombi ya bidhaa hizi (hema na gorofa, samani, upholstery ya gari, nguo, mazulia, mapazia, nguo maalum za kinga dhidi ya joto na hali ya hewa), pamoja na masharti ya kuzuia hatari katika matumizi yao. Kazi muhimu ya watafiti wa viwandani ni kutengeneza nguo zinazostahimili joto la juu, zinazotibiwa na mawakala wa kuzuia moto, (zenye kuwaka sana, kwa muda mrefu wa kuwasha, kiwango cha chini cha kuenea kwa moto, kasi ya chini ya kutolewa kwa joto) na kutoa kiasi kidogo cha bidhaa za mwako zenye sumu. , pamoja na kuboresha athari mbaya ya ajali za moto kutokana na kuchomwa kwa nyenzo hizo.

Vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka

Mbele ya vyanzo vya kuwaka, vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka ni vyanzo vya hatari. Kwanza, nafasi ya mvuke iliyofungwa au wazi juu ya vimiminika vile hutoa hatari ya moto na mlipuko. Mwako, na mlipuko wa mara kwa mara, unaweza kutokea ikiwa nyenzo iko kwenye mchanganyiko wa mvuke-hewa katika mkusanyiko unaofaa. Kutoka kwa hii inafuata kwamba kuchoma na mlipuko katika ukanda wa vinywaji vinavyoweza kuwaka na kuwaka kunaweza kuzuiwa ikiwa:

• vyanzo vya kuwasha, hewa, na oksijeni hazijumuishwa; au

• badala ya oksijeni, gesi ya inert iko katika jirani; au

• kioevu huhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa au mfumo (angalia Mchoro 1); au

• kwa uingizaji hewa sahihi, maendeleo ya mkusanyiko wa mvuke hatari huzuiwa.

Mchoro 1. Aina za kawaida za mizinga kwa ajili ya uhifadhi wa vinywaji vinavyoweza kuwaka na vinavyoweza kuwaka.

Katika mazoezi, idadi kubwa ya sifa za nyenzo zinajulikana kuhusiana na asili ya hatari ya vinywaji vinavyoweza kuwaka na vinavyowaka. Hizi ni nukta zenye vikombe vilivyofungwa na vikombe vya wazi, sehemu ya kuchemsha, joto la kuwasha, kiwango cha uvukizi, viwango vya juu na chini vya mkusanyiko wa kuwaka (vikomo vinavyoweza kuwaka au kulipuka), msongamano wa jamaa wa mvuke ikilinganishwa na hewa na nishati inayohitajika. kuwashwa kwa mivuke. Sababu hizi hutoa habari kamili juu ya unyeti wa kuwaka kwa vinywaji anuwai.

Takriban kote ulimwenguni sehemu ya kumweka, kigezo kinachoamuliwa na kipimo cha kawaida chini ya hali ya angahewa, hutumika kama msingi wa kupanga vimiminika (na nyenzo zinazofanya kazi kama vimiminika katika halijoto ya chini kiasi) katika kategoria za hatari. Mahitaji ya usalama ya uhifadhi wa vimiminika, utunzaji wake, michakato ya kiteknolojia, na vifaa vya umeme vitakavyowekwa katika eneo lao vinapaswa kufafanuliwa kwa kila aina ya kuwaka na kuwaka. Maeneo ya hatari karibu na vifaa vya kiteknolojia inapaswa pia kutambuliwa kwa kila aina. Uzoefu umeonyesha kuwa moto na mlipuko unaweza kutokea-kulingana na halijoto na shinikizo la mfumo-ndani ya mkusanyiko kati ya mipaka miwili inayoweza kuwaka.

Gesi

Ingawa nyenzo zote—chini ya halijoto maalum na shinikizo—huweza kuwa gesi, nyenzo zinazochukuliwa kuwa gesi kimazoea ni zile ambazo ziko katika hali ya joto ya kawaida (~20 °C) na shinikizo la kawaida la anga (~100 kPa).

Kuhusiana na hatari za moto na mlipuko, gesi zinaweza kuorodheshwa katika vikundi viwili kuu: mafuta na gesi zisizoweza kuwaka. Kwa mujibu wa ufafanuzi unaokubaliwa katika mazoezi, gesi zinazowaka ni zile zinazowaka katika hewa na mkusanyiko wa kawaida wa oksijeni, ikiwa ni pamoja na kwamba hali zinazohitajika kwa kuchoma zipo. Kuwasha hutokea tu juu ya halijoto fulani, na halijoto inayofaa ya kuwasha, na ndani ya safu fulani ya mkusanyiko.

Gesi zisizoweza kuwaka ni zile ambazo hazichomi ndani ya oksijeni au hewani na mkusanyiko wowote wa hewa. Sehemu ya gesi hizi inasaidia mwako (kwa mfano, oksijeni), wakati sehemu nyingine inazuia kuwaka. Gesi zisizoweza kuwaka zisizounga mkono kuungua zinaitwa gesi ajizi (nitrojeni, gesi nzuri, dioksidi kaboni, nk).

Ili kufikia ufanisi wa kiuchumi, gesi zinazohifadhiwa na kusafirishwa katika vyombo au vyombo vya kusafirisha kwa kawaida huwa katika hali ya kushinikizwa, kioevu au kilichopozwa (cryogenic). Kimsingi, kuna hali mbili za hatari kuhusiana na gesi: wakati ziko kwenye vyombo na wakati zinatolewa kutoka kwenye vyombo vyao.

Kwa gesi zilizobanwa katika vyombo vya kuhifadhia, joto la nje linaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa shinikizo ndani ya chombo, na shinikizo la kupita kiasi linaweza kusababisha mlipuko. Vyombo vya uhifadhi wa gesi kawaida hujumuisha awamu ya mvuke na awamu ya kioevu. Kwa sababu ya mabadiliko ya shinikizo na joto, upanuzi wa awamu ya kioevu hutoa ukandamizaji zaidi wa nafasi ya mvuke, wakati shinikizo la mvuke wa kioevu huongezeka kwa uwiano na ongezeko la joto. Kama matokeo ya michakato hii, shinikizo hatari sana linaweza kutolewa. Vyombo vya kuhifadhia kwa ujumla vinahitajika kuwa na utumiaji wa vifaa vya kutuliza shinikizo kupita kiasi. Hizi zina uwezo wa kupunguza hali ya hatari kutokana na joto la juu.

Ikiwa vyombo vya kuhifadhi havijafungwa au kuharibiwa kwa kutosha, gesi itatoka kwenye nafasi ya bure ya hewa, kuchanganya na hewa na kulingana na wingi wake na njia ya mtiririko wake, inaweza kusababisha kuundwa kwa nafasi kubwa ya hewa ya kulipuka. Hewa karibu na chombo cha kuhifadhi kinachovuja inaweza kuwa isiyofaa kwa kupumua na inaweza kuwa hatari kwa watu walio karibu, kwa sababu kwa sababu ya athari ya sumu ya baadhi ya gesi na kwa kiasi kutokana na mkusanyiko wa oksijeni diluted.

Kwa kuzingatia hatari ya moto inayoweza kutokea kwa sababu ya gesi na hitaji la operesheni salama, mtu lazima apate ufahamu wa kina wa sifa zifuatazo za gesi zinazohifadhiwa au zinazotumiwa, haswa kwa watumiaji wa viwandani: kemikali na mali ya mwili ya gesi, joto la kuwasha, mipaka ya chini na ya juu ya mkusanyiko wa kuwaka, vigezo vya hatari vya gesi kwenye chombo, sababu za hatari za hali ya hatari inayosababishwa na gesi iliyotolewa kwenye hewa ya wazi, kiwango cha maeneo muhimu ya usalama na hatua maalum zinazopaswa kuchukuliwa. katika kesi ya hali ya dharura inayowezekana inayohusiana na kuzima moto.

Kemikali

Ujuzi wa vigezo vya hatari vya kemikali ni mojawapo ya masharti ya msingi ya kufanya kazi salama. Hatua za kuzuia na mahitaji ya ulinzi dhidi ya moto zinaweza kufafanuliwa tu ikiwa sifa za kimwili na kemikali zinazohusiana na hatari ya moto zitazingatiwa. Kati ya mali hizi, muhimu zaidi ni zifuatazo: mwako; kuwaka; uwezo wa kuguswa na vifaa vingine, maji au hewa; mwelekeo wa kutu; sumu; na mionzi.

Taarifa kuhusu sifa za kemikali zinaweza kupatikana kutoka kwa karatasi za data za kiufundi zinazotolewa na wazalishaji na kutoka kwa miongozo na vitabu vyenye data ya kemikali hatari. Hizi huwapa watumiaji habari sio tu kuhusu sifa za kiufundi za jumla za nyenzo, lakini pia juu ya maadili halisi ya vigezo vya hatari (joto la mtengano, joto la kuwasha, viwango vya juu vya mwako, nk), tabia zao maalum, mahitaji ya kuhifadhi na moto- mapigano, pamoja na mapendekezo ya msaada wa kwanza na tiba ya matibabu.

Sumu ya kemikali, kama hatari inayoweza kutokea ya moto, inaweza kutenda kwa njia mbili. Kwanza, sumu ya juu ya kemikali fulani wenyewe, inaweza kuwa hatari katika moto. Pili, uwepo wao ndani ya eneo la moto unaweza kuzuia kwa ufanisi shughuli za kupambana na moto.

Vioksidishaji vioksidishaji (nitrati, klorati, peroksidi za isokaboni, permanganate, nk.), hata kama zenyewe haziwezi kuwaka, huchangia kwa kiasi kikubwa kuwaka kwa vifaa vinavyoweza kuwaka na uchomaji wao mkubwa, mara kwa mara wa kulipuka.

Kundi la nyenzo zisizo imara ni pamoja na kemikali (asetaldehidi, oksidi ya ethilini, peroksidi za kikaboni, sianidi hidrojeni, kloridi ya vinyl) ambayo hupolimisha au kuoza katika athari kali za exothermic moja kwa moja au kwa urahisi sana.

Nyenzo nyeti kwa maji na hewa ni hatari sana. Nyenzo hizi (oksidi, hidroksidi, hidridi, anhidridi, metali za alkali, fosforasi, nk) huingiliana na maji na hewa ambayo huwa daima katika anga ya kawaida, na kuanza athari ikifuatana na kizazi cha juu sana cha joto. Ikiwa ni nyenzo zinazoweza kuwaka, zitakuja kwa kuwaka kwa hiari. Hata hivyo, vipengele vinavyoweza kuwaka vinavyoanzisha uchomaji vinaweza kulipuka na kuenea kwa nyenzo zinazoweza kuwaka katika eneo jirani.

Nyenzo nyingi za babuzi (asidi isokaboni - asidi ya sulphuric, asidi ya nitriki, asidi ya perkloric, nk - na halojeni - fluorine, klorini, bromini, iodini) ni mawakala wa vioksidishaji vikali, lakini wakati huo huo wana madhara makubwa sana katika maisha. tishu, na kwa hiyo hatua maalum zinapaswa kuchukuliwa kwa ajili ya kupambana na moto.

Tabia ya hatari ya vipengele vya mionzi na misombo huongezeka kwa ukweli kwamba mionzi iliyotolewa nao inaweza kuwa na madhara kwa njia kadhaa, badala ya kuwa nyenzo hizo zinaweza kuwa hatari za moto wenyewe. Iwapo katika moto kizuizi cha miundo ya vitu vyenye mionzi vinavyohusika kitaharibika, nyenzo zinazomulika λ zinaweza kutolewa. Wanaweza kuwa na athari kali ya ionizing, na wana uwezo wa uharibifu mbaya wa viumbe hai. Ajali za nyuklia zinaweza kuambatana na moto, bidhaa za mtengano ambazo hufunga uchafu wa mionzi (α-na β-radiating) kwa adsorption. Hizi zinaweza kusababisha majeraha ya kudumu kwa watu wanaoshiriki katika shughuli za uokoaji ikiwa watapenya ndani ya miili yao. Nyenzo kama hizo ni hatari sana, kwa sababu watu walioathiriwa hawaoni mionzi yoyote na viungo vyao vya kuhisi, na hali yao ya jumla ya afya haionekani kuwa mbaya zaidi. Ni dhahiri kwamba ikiwa nyenzo za mionzi zinaungua, mionzi ya tovuti, bidhaa za mtengano na maji yanayotumiwa kuzima moto yanapaswa kuwekwa chini ya uchunguzi wa mara kwa mara kwa njia ya vifaa vya kuashiria mionzi. Ujuzi wa mambo haya unapaswa kuzingatiwa kwa mkakati wa kuingilia kati na shughuli zote za ziada. Majengo ya kushughulikia na kuhifadhi vifaa vya mionzi pamoja na matumizi yao ya kiteknolojia yanahitaji kujengwa kwa vifaa visivyoweza kuwaka vya upinzani wa juu wa moto. Wakati huo huo, vifaa vya juu, vya moja kwa moja vya kugundua, kuashiria na kuzima moto vinapaswa kutolewa.

Vilipuzi na mawakala wa ulipuaji

Vifaa vya kulipuka hutumiwa kwa madhumuni mengi ya kijeshi na viwanda. Hizi ni kemikali na michanganyiko ambayo, inapoathiriwa na nguvu kali ya mitambo (kupiga, mshtuko, msuguano) au kuanza kuwasha, ghafla hubadilika kuwa gesi ya kiasi kikubwa kupitia mmenyuko wa haraka sana wa vioksidishaji (kwa mfano, 1,000-10,000 m/s). Kiasi cha gesi hizi ni wingi wa kiasi cha nyenzo za vilipuzi ambazo tayari zimelipuka, na zitatoa shinikizo la juu sana kwenye mazingira. Wakati wa mlipuko, halijoto ya juu inaweza kutokea (2,500-4,000 °C) ambayo inakuza kuwashwa kwa nyenzo zinazoweza kuwaka katika eneo la mlipuko.

Utengenezaji, usafiri na uhifadhi wa vifaa mbalimbali vya kulipuka hutawaliwa na mahitaji makubwa. Mfano ni NFPA 495, Msimbo wa Nyenzo Vilipuzi.

Kando na nyenzo za mlipuko zinazotumiwa kwa madhumuni ya kijeshi na viwanda, vifaa vya ulipuaji kwa kufata neno na bidhaa za pyrotechnical pia huchukuliwa kama hatari. Kwa ujumla, mchanganyiko wa vifaa vya kulipuka hutumiwa mara nyingi (asidi ya picric, nitroglycerin, hexogene, nk), lakini mchanganyiko wa vifaa vinavyoweza mlipuko pia hutumiwa (poda nyeusi, baruti, nitrati ya amonia, nk). Wakati wa vitendo vya ugaidi, vifaa vya plastiki vimejulikana sana, na, kwa asili, mchanganyiko wa vifaa vya brisant na plastiki (waxes mbalimbali, Vaseline, nk).

Kwa vifaa vya kulipuka, njia bora zaidi ya ulinzi dhidi ya moto ni kutengwa kwa vyanzo vya moto kutoka kwa mazingira. Nyenzo kadhaa za mlipuko ni nyeti kwa maji au vifaa mbalimbali vya kikaboni vyenye uwezo wa oksidi. Kwa nyenzo hizi, mahitaji ya hali ya uhifadhi na sheria za kuhifadhi mahali pamoja na vifaa vingine vinapaswa kuzingatiwa kwa uangalifu.

Vyuma

Inajulikana kutokana na mazoezi kwamba karibu metali zote, chini ya hali fulani, zinaweza kuwaka katika hewa ya anga. Chuma na alumini katika unene mkubwa wa miundo, kwa misingi ya tabia zao katika moto, hutathminiwa wazi kuwa haiwezi kuwaka. Hata hivyo, vumbi la alumini, chuma katika usambazaji mzuri na pamba za chuma kutoka kwa nyuzi nyembamba za chuma zinaweza kuwaka kwa urahisi na hivyo kuungua sana. Metali za alkali (lithiamu, sodiamu, potasiamu), metali za alkali-ardhi (kalsiamu, magnesiamu, zinki), zirconium, hafnium, titani, nk. huwaka kwa urahisi sana katika mfumo wa poda, filings au bendi nyembamba. Metali zingine zina unyeti wa juu sana hivi kwamba huhifadhiwa kando na hewa, katika angahewa ya gesi ajizi au chini ya kioevu kisicho na upande wowote kwa metali.

Metali zinazoweza kuwaka na zile ambazo zimewekewa hali ya kuungua huzalisha athari mbaya sana za uchomaji ambazo ni michakato ya oksidi ya kasi ya juu inayotoa viwango vya juu vya joto kuliko inavyoonekana kutokana na uchomaji wa vimiminika vinavyoweza kuwaka na kuwaka. Uchomaji wa vumbi la chuma katika kesi ya poda iliyotulia, kufuatia awamu ya awali ya kuwaka-kuwaka, kunaweza kukua hadi kuwaka haraka. Pamoja na vumbi lililochafuka na mawingu ya vumbi ambayo yanaweza kusababisha, milipuko mikali inaweza kutokea. Shughuli ya uchomaji na mshikamano wa oksijeni wa baadhi ya metali (kama vile magnesiamu) ni ya juu sana kwamba baada ya kuwashwa itaendelea kuwaka katika vyombo fulani vya habari (kwa mfano, nitrojeni, dioksidi kaboni, angahewa ya mvuke) ambayo hutumiwa kuzima moto unaotokana na kuwaka. nyenzo imara na vinywaji.

Kuzima moto wa chuma hutoa kazi maalum kwa wapiganaji wa moto. Uchaguzi wa wakala sahihi wa kuzima na mchakato ambao hutumiwa ni muhimu sana.

Moto wa metali unaweza kudhibitiwa kwa kugunduliwa mapema sana, hatua ya haraka na inayofaa ya wapiganaji moto kwa kutumia njia bora zaidi na, ikiwezekana, kuondolewa kwa metali na vifaa vingine vinavyoweza kuwaka kutoka eneo la kuungua au angalau kupunguzwa kwao. kiasi.

Tahadhari maalum inapaswa kutolewa kwa ulinzi dhidi ya mionzi wakati metali za mionzi (plutonium, uranium) zinawaka. Hatua za kuzuia zinapaswa kuchukuliwa ili kuepuka kupenya kwa bidhaa za mtengano wa sumu ndani ya viumbe hai. Kwa mfano, metali za alkali, kwa sababu ya uwezo wao wa kuguswa kwa ukali na maji zinaweza kuzimwa na poda kavu ya kuzima moto pekee. Kuungua kwa magnesiamu hawezi kuzimwa na maji, dioksidi kaboni, haloni au nitrojeni kwa mafanikio mazuri, na muhimu zaidi, ikiwa mawakala hawa hutumiwa katika kupambana na moto, hali ya hatari itakuwa mbaya zaidi. Wakala pekee ambao wanaweza kutumika kwa mafanikio ni gesi bora au katika hali zingine boroni trifluoride.

Plastiki na mpira

Plastiki ni misombo ya kikaboni ya macromolecular inayozalishwa kwa njia ya synthetically au kwa marekebisho ya vifaa vya asili. Muundo na sura ya nyenzo hizi za macromolecular, zinazozalishwa na athari za polymerizational, polyadditional au polycondensational, zitaathiri sana mali zao. Molekuli za mlolongo wa thermoplastics (poliamidi, polycarbonates, polyesters, polystyrene, polyvinyl chloride, polymethyl-metacrylate, nk) ni mstari au matawi, elastomers (neoprene, polysulphides, isoprene, nk) zimeunganishwa kidogo, wakati plastiki ya thermosetting. (duroplastics: polyalkydes, resini epoxy, polyurethanes, nk) zimeunganishwa kwa wingi.

Caoutchouc asilia hutumiwa kama malighafi na tasnia ya mpira, na baada ya kuathiriwa, mpira hutolewa. Caoutchoucs ya bandia, muundo ambao ni sawa na chaoutchouc ya asili, ni polima na polima za ushirikiano wa butadiene.

Bidhaa mbalimbali kutoka kwa plastiki na mpira zinazotumiwa katika karibu nyanja zote za maisha ya kila siku zinaongezeka kwa kasi. Matumizi ya aina kubwa na sifa bora za kiufundi za kundi hili la nyenzo husababisha vitu kama vile miundo mbalimbali ya majengo, samani, nguo, bidhaa, sehemu za magari na mashine.

Kwa kawaida, kama nyenzo za kikaboni, plastiki na mpira pia huchukuliwa kuwa nyenzo zinazoweza kuwaka. Kwa maelezo ya tabia zao za moto, idadi ya vigezo hutumiwa ambayo inaweza kupimwa kwa njia maalum. Kwa ujuzi wa vigezo hivi, mtu anaweza kutenga mashamba ya maombi yao (kuamua, alisema, kuweka), na masharti ya usalama wa moto yanaweza kufafanuliwa. Vigezo hivi ni kuwaka, kuwaka, uwezo wa kukuza moshi, mwelekeo wa kutoa gesi zenye sumu na umwagaji wa moto.

Mara nyingi joto la moto la plastiki ni kubwa zaidi kuliko la kuni au nyenzo nyingine yoyote, lakini mara nyingi huwaka kwa urahisi zaidi, na kuchoma kwao hufanyika kwa kasi zaidi na kwa nguvu ya juu. Moto wa plastiki mara nyingi hufuatana na hali mbaya ya kutolewa kwa moshi mwingi ambao unaweza kuzuia kwa nguvu uonekano na kukuza gesi zenye sumu (asidi hidrokloriki, fosjini, monoksidi kaboni, sianidi ya hidrojeni, gesi za nitrojeni, nk). Nyenzo za thermoplastic huyeyuka wakati wa kuungua, kisha kutiririka na kutegemea eneo lao (ikiwa imewekwa ndani au juu ya dari) hutoa matone ambayo hubaki kwenye eneo la kuungua na yanaweza kuwasha vitu vinavyoweza kuwaka vilivyo chini.

Uboreshaji wa mali inayowaka inawakilisha shida ngumu na "suala muhimu" la kemia ya plastiki. Wakala wa kuzuia moto huzuia mwako, kuwasha itakuwa polepole, kiwango cha mwako kitashuka, na uenezi wa moto utapungua. Wakati huo huo, wingi na wiani wa macho wa moshi utakuwa wa juu na mchanganyiko wa gesi unaozalishwa utakuwa na sumu zaidi.

Mavumbi

Kuhusiana na hali ya kimwili, vumbi ni mali ya nyenzo imara, lakini mali zao za kimwili na kemikali hutofautiana na zile za nyenzo hizo katika fomu ya kompakt. Inajulikana kuwa ajali za viwandani na majanga husababishwa na milipuko ya vumbi. Nyenzo ambazo haziwezi kuwaka katika umbo lake la kawaida, kama vile metali, zinaweza kuanzisha mlipuko kwa njia ya vumbi lililochanganyika na hewa linapoathiriwa na chanzo chochote cha kuwaka, hata cha nishati kidogo. Hatari ya mlipuko pia inapatikana kwa vumbi la nyenzo zinazoweza kuwaka.

Vumbi linaweza kuwa hatari ya mlipuko sio tu wakati wa kuelea angani, lakini pia wakati wa kutulia. Katika tabaka za vumbi, joto linaweza kujilimbikiza, na kuungua polepole kunaweza kukuza ndani kama matokeo ya uwezo wa chembe kuguswa na conductivity yao ya chini ya mafuta. Kisha vumbi linaweza kuchochewa na flashes, na uwezekano wa mlipuko wa vumbi utakua.

Chembe zinazoelea katika usambazaji mzuri huleta hatari kubwa zaidi. Sawa na sifa za mlipuko wa gesi na mivuke inayoweza kuwaka, vumbi pia vina safu maalum ya mkusanyiko wa vumbi-hewa ambamo mlipuko unaweza kutokea. Viwango vya chini na vya juu vya mkusanyiko wa mlipuko na upana wa safu ya mkusanyiko hutegemea saizi na usambazaji wa chembe. Ikiwa mkusanyiko wa vumbi unazidi mkusanyiko wa juu zaidi unaosababisha mlipuko, sehemu ya vumbi haiharibiwi na moto na inachukua joto, na kwa sababu hiyo shinikizo la mlipuko linalotokea hubaki chini ya kiwango cha juu. Kiwango cha unyevu wa hewa pia huathiri tukio la mlipuko. Katika unyevu wa juu, joto la kuwasha la wingu la vumbi litaongezeka kwa uwiano na kiasi cha joto kinachohitajika kwa uvukizi wa unyevu. Ikiwa vumbi la kigeni lisilo na hewa limechanganywa katika wingu la vumbi, mlipuko wa mchanganyiko wa vumbi-hewa utapunguzwa. Athari itakuwa sawa ikiwa gesi za inert zimechanganywa katika mchanganyiko wa hewa na vumbi, kwa sababu ukolezi wa oksijeni muhimu kwa kuchoma itakuwa chini.

Uzoefu umeonyesha kuwa vyanzo vyote vya kuwasha, hata vya nishati ya chini kabisa ya kuwasha, vinaweza kuwasha mawingu ya vumbi (miali ya moto wazi, safu ya umeme, cheche za mitambo au za kielektroniki, nyuso za moto, n.k.). Kulingana na matokeo ya majaribio yaliyopatikana katika maabara, mahitaji ya nishati ya kuwaka kwa mawingu ya vumbi ni mara 20 hadi 40 zaidi kuliko katika kesi ya mchanganyiko wa mvuke na hewa inayoweza kuwaka.

Sababu zinazoathiri hatari ya mlipuko kwa vumbi lililotulia ni sifa za uhandisi za kimwili na za joto za safu ya vumbi, joto linalowaka la vumbi na sifa za kuwaka za bidhaa za mtengano zinazotolewa na safu ya vumbi.

Back

Historia inatuambia kuwa moto ulikuwa muhimu kwa kupasha joto na kupikia lakini ulisababisha uharibifu mkubwa katika miji mingi. Nyumba nyingi, majengo makubwa na wakati mwingine miji yote iliharibiwa kwa moto.

Moja ya hatua za kwanza za kuzuia moto ilikuwa hitaji la kuzima moto wote kabla ya usiku kuingia. Kwa mfano, mnamo 872 huko Oxford, Uingereza, wenye mamlaka waliamuru kengele ya kutotoka nje ipigwe wakati wa machweo ili kuwakumbusha raia kuzima moto wote wa ndani usiku (Bugbee 1978). Hakika, neno amri ya kutotoka nje limechukuliwa kutoka kwa Kifaransa amri ya kutotoka nje ambayo maana yake halisi ni "moto wa kufunika".

Chanzo cha moto mara nyingi ni matokeo ya hatua ya kibinadamu ya kuleta mafuta na chanzo cha kuwasha pamoja (kwa mfano, karatasi taka iliyohifadhiwa karibu na vifaa vya kupokanzwa au vimiminiko tete vinavyoweza kuwaka vinavyotumika karibu na miali ya moto wazi).

Mioto huhitaji mafuta, chanzo cha kuwasha na utaratibu fulani wa kuleta pamoja chanzo cha mafuta na mwako pamoja na hewa au vioksidishaji vingine. Iwapo mikakati inaweza kutengenezwa ili kupunguza mizigo ya mafuta, kuondoa vyanzo vya kuwasha au kuzuia mwingiliano wa mafuta/uwasho, basi hasara ya moto na vifo na majeraha ya binadamu yanaweza kupunguzwa.

Katika miaka ya hivi karibuni, kumekuwa na msisitizo mkubwa katika kuzuia moto kama mojawapo ya hatua za gharama nafuu katika kukabiliana na tatizo la moto. Mara nyingi ni rahisi (na nafuu) kuzuia moto kuanza kuliko kuudhibiti au kuuzima mara tu unapoanza.

Hii inaonyeshwa katika Mti wa Dhana za Usalama wa Moto (NFPA 1991; 1995a) iliyoandaliwa na NFPA nchini Marekani. Mtazamo huu wa kimfumo wa matatizo ya usalama wa moto unaonyesha kuwa malengo, kama vile kupunguza vifo vya moto mahali pa kazi, yanaweza kufikiwa kwa kuzuia kuwashwa kwa moto au kudhibiti athari za moto.

Kuzuia moto bila shaka kunamaanisha kubadilisha tabia ya binadamu. Hii inahitaji elimu ya usalama wa moto, inayoungwa mkono na usimamizi, kwa kutumia miongozo ya hivi karibuni ya mafunzo, viwango na vifaa vingine vya elimu. Katika nchi nyingi mikakati kama hiyo inaimarishwa na sheria, inayohitaji makampuni kutimiza malengo yaliyowekwa kisheria ya kuzuia moto kama sehemu ya ahadi zao za afya na usalama kazini kwa wafanyakazi wao.

Elimu ya usalama wa moto itajadiliwa katika sehemu inayofuata. Hata hivyo, sasa kuna ushahidi wa wazi katika biashara na sekta ya jukumu muhimu la kuzuia moto. Matumizi makubwa yanafanywa kimataifa ya vyanzo vifuatavyo: Lees, Kuzuia Hasara katika Viwanda vya Mchakato, Juzuu 1 na 2 (1980); NFPA 1—Msimbo wa Kuzuia Moto (1992); Usimamizi wa Kanuni za Afya na Usalama Kazini (ECD 1992); na Kitabu cha Ulinzi wa Moto ya NFPA (Cote 1991). Hizi zinaongezewa na kanuni nyingi, viwango na vifaa vya mafunzo vilivyotengenezwa na serikali za kitaifa, biashara na makampuni ya bima ili kupunguza hasara ya maisha na mali.

Elimu na Mazoezi ya Usalama wa Moto

Ili programu ya elimu ya usalama wa moto iwe yenye ufanisi, lazima kuwe na dhamira kuu ya sera ya shirika kwa usalama na uundaji wa mpango madhubuti ambao una hatua zifuatazo: (a) Awamu ya kupanga-kuanzishwa kwa malengo na malengo; (b) Awamu ya usanifu na utekelezaji; na (c) Awamu ya tathmini ya programu-ufanisi wa ufuatiliaji.

Malengo na malengo

Gratton (1991), katika makala muhimu kuhusu elimu ya usalama wa moto, alifafanua tofauti kati ya malengo, malengo na mazoea au mikakati ya utekelezaji. Malengo ni kauli za jumla za dhamira ambazo mahali pa kazi zinaweza kusemwa "kupunguza idadi ya moto na hivyo kupunguza vifo na majeraha kati ya wafanyikazi, na athari za kifedha kwa kampuni".

Watu na sehemu za kifedha za lengo la jumla haziendani. Mazoezi ya kisasa ya udhibiti wa hatari yameonyesha kuwa uboreshaji wa usalama kwa wafanyikazi kupitia mazoea madhubuti ya kudhibiti upotevu unaweza kuwa na manufaa ya kifedha kwa kampuni na kuwa na manufaa ya jamii.

Malengo haya yanahitaji kutafsiriwa katika malengo maalum ya usalama wa moto kwa makampuni fulani na wafanyakazi wao. Malengo haya, ambayo lazima yaweze kupimika, kwa kawaida hujumuisha taarifa kama vile:

• kupunguza ajali za viwandani na kusababisha moto

• kupunguza vifo vya moto na majeruhi

• kupunguza uharibifu wa mali ya kampuni.

Kwa makampuni mengi, kunaweza kuwa na malengo ya ziada kama vile kupunguza gharama za kukatizwa kwa biashara au kupunguza udhihirisho wa dhima ya kisheria.

Mwelekeo wa baadhi ya makampuni ni kudhani kwamba kufuata kanuni na viwango vya ujenzi wa eneo hilo ni vya kutosha ili kuhakikisha kwamba malengo yao ya usalama wa moto yamefikiwa. Walakini, nambari kama hizo huwa zinazingatia usalama wa maisha, ikizingatiwa kuwa moto utatokea.

Usimamizi wa kisasa wa usalama wa moto unaelewa kuwa usalama kamili sio lengo la kweli lakini huweka malengo ya utendaji yanayoweza kupimika kwa:

• kupunguza matukio ya moto kwa njia bora ya kuzuia moto

• kutoa njia bora za kupunguza ukubwa na matokeo ya matukio ya moto kupitia vifaa na taratibu za dharura zinazofaa

• kutumia bima kulinda dhidi ya mioto mikubwa, isiyotarajiwa, haswa ile inayotokana na hatari za asili kama vile matetemeko ya ardhi na moto wa misitu.

Ubunifu na utekelezaji

Ubunifu na utekelezaji wa programu za elimu ya usalama wa moto kwa kuzuia moto unategemea sana maendeleo ya mikakati iliyopangwa vizuri na usimamizi mzuri na motisha ya watu. Lazima kuwe na usaidizi wenye nguvu na kamili wa ushirika kwa utekelezaji kamili wa mpango wa usalama wa moto ili ufanikiwe.

Mikakati mbalimbali imeainishwa na Koffel (1993) na katika NFPA Mwongozo wa Hatari za Moto za Viwandani (Linville 1990). Wao ni pamoja na:

• kukuza sera na mikakati ya kampuni juu ya usalama wa moto kwa wafanyikazi wote wa kampuni

• kutambua matukio yote ya moto na kutekeleza hatua zinazofaa za kupunguza hatari

• ufuatiliaji wa kanuni na viwango vyote vya ndani vinavyofafanua kiwango cha huduma katika sekta fulani

• kuendesha programu ya usimamizi wa hasara ili kupima hasara zote kwa kulinganisha na malengo ya utendaji

• mafunzo ya wafanyakazi wote katika mbinu sahihi za kuzuia moto na kukabiliana na dharura.

• Baadhi ya mifano ya kimataifa ya mikakati ya utekelezaji ni pamoja na:

• kozi zinazoendeshwa na Chama cha Kulinda Moto (FPA) nchini Uingereza ambazo zinaongoza kwa Diploma ya Ulaya ya Kuzuia Moto (Welch 1993)

• kuundwa kwa SweRisk, kampuni tanzu ya Chama cha Ulinzi wa Moto cha Uswidi, kusaidia makampuni katika kufanya tathmini ya hatari na katika kuendeleza programu za kuzuia moto (Jernberg 1993)

• ushiriki mkubwa wa raia na wafanyikazi katika kuzuia moto nchini Japani kwa viwango vilivyotengenezwa na Wakala wa Ulinzi wa Moto wa Japani (Hunter 1991)

• mafunzo ya usalama wa moto nchini Marekani kupitia matumizi ya Kitabu cha Mwongozo cha Mwalimu wa Usalama wa Moto (NFPA 1983) na Mwongozo wa Elimu ya Moto kwa Umma (Osterhouse 1990).

Ni muhimu sana kupima ufanisi wa programu za elimu ya usalama wa moto. Kipimo hiki kinatoa motisha ya ufadhili zaidi wa programu, ukuzaji na marekebisho inapohitajika.

Mfano bora wa ufuatiliaji na mafanikio ya elimu ya usalama wa moto ni pengine nchini Marekani. The Jifunze Kutochoma^Ò mpango, unaolenga kuelimisha vijana nchini Marekani juu ya hatari ya moto, umeratibiwa na Kitengo cha Elimu kwa Umma cha NFPA. Ufuatiliaji na uchambuzi mwaka wa 1990 ulibainisha jumla ya maisha 194 yaliyookolewa kutokana na hatua sahihi za usalama wa maisha zilizojifunza katika programu za elimu ya usalama wa moto. Baadhi ya 30% ya maisha haya yaliyookolewa yanaweza kuhusishwa moja kwa moja na Jifunze Kutochoma^Ò mpango huo.

Kuanzishwa kwa vitambua moshi katika makazi na programu za elimu ya usalama wa moto nchini Marekani pia kumependekezwa kuwa sababu za msingi za kupunguza vifo vya moto majumbani nchini humo, kutoka 6,015 mwaka 1978 hadi 4,050 mwaka 1990 (NFPA 1991).

Mazoea ya kutunza nyumba ya viwanda

Katika uwanja wa viwanda, Lees (1980) ni mamlaka ya kimataifa. Alionyesha kuwa katika tasnia nyingi leo, uwezekano wa hasara kubwa sana ya maisha, majeraha mabaya au uharibifu wa mali ni mkubwa zaidi kuliko hapo awali. Moto mkubwa, milipuko na kutolewa kwa sumu kunaweza kusababisha, haswa katika tasnia ya petrokemikali na nyuklia.

Kwa hivyo kuzuia moto ndio ufunguo wa kupunguza kuwasha moto. Mimea ya kisasa ya viwanda inaweza kufikia rekodi nzuri za usalama wa moto kupitia programu zinazosimamiwa vizuri za:

• ukaguzi wa nyumba na usalama

• mafunzo ya kuzuia moto kwa wafanyikazi

• matengenezo na ukarabati wa vifaa

• usalama na kuzuia uchomaji moto (Blye na Bacon 1991).

Mwongozo muhimu, juu ya umuhimu wa utunzaji wa nyumba kwa kuzuia moto katika majengo ya biashara na viwandani umetolewa na Higgins (1991) katika NFPA's. Kitabu cha Ulinzi wa Moto.

Thamani ya utunzaji mzuri wa nyumba katika kupunguza mizigo inayoweza kuwaka na katika kuzuia udhihirisho wa vyanzo vya moto inatambuliwa katika zana za kisasa za kompyuta zinazotumiwa kutathmini hatari za moto katika majengo ya viwanda. Programu ya FREM (Njia ya Kutathmini Hatari ya Moto) nchini Australia inabainisha utunzaji wa nyumba kama sababu kuu ya usalama wa moto (Keith 1994).

Vifaa vya Utumiaji wa Joto

Vifaa vya matumizi ya joto katika biashara na tasnia ni pamoja na oveni, tanuu, tanuu, viondoa maji, vikaushio na matangi ya kuzimisha.

Katika NFPA Mwongozo wa Hatari za Moto za Viwandani, Simmons (1990) alibainisha matatizo ya moto na vifaa vya kupasha joto kuwa:

1. uwezekano wa kuwasha vifaa vinavyoweza kuwaka vilivyohifadhiwa karibu
2. hatari za mafuta zinazotokana na mafuta ambayo hayajachomwa au mwako usio kamili
3. overheating na kusababisha kushindwa kwa vifaa
4. kuwashwa kwa vimumunyisho vinavyoweza kuwaka, nyenzo ngumu au bidhaa zingine zinazochakatwa.

Matatizo haya ya moto yanaweza kusuluhishwa kupitia mchanganyiko wa utunzaji mzuri wa nyumba, udhibiti sahihi na miingiliano, mafunzo na upimaji wa waendeshaji, na kusafisha na matengenezo katika programu madhubuti ya kuzuia moto.

Mapendekezo ya kina kwa kategoria mbalimbali za vifaa vya matumizi ya joto yamewekwa katika NFPA Kitabu cha Ulinzi wa Moto (Cote 1991).Hizi zimefupishwa hapa chini.

Tanuri na tanuu

Moto na milipuko katika oveni na tanuu kwa kawaida hutokana na mafuta yanayotumiwa, kutokana na vitu tete vinavyotolewa na nyenzo katika oveni au kwa mchanganyiko wa zote mbili. Mengi ya oveni hizi au tanuu hufanya kazi kwa 500 hadi 1,000 °C, ambayo ni juu ya joto la kuwasha la nyenzo nyingi.

Tanuri na tanuu zinahitaji udhibiti na viunganishi mbalimbali ili kuhakikisha kwamba gesi za mafuta ambazo hazijachomwa au bidhaa za mwako usio kamili haziwezi kujilimbikiza na kuwashwa. Kwa kawaida, hatari hizi hutokea wakati wa kupiga moto au wakati wa shughuli za kuzima. Kwa hiyo, mafunzo maalum yanahitajika ili kuhakikisha kwamba waendeshaji daima wanafuata taratibu za usalama.

Ujenzi wa jengo lisiloweza kuwaka, kutenganishwa kwa vifaa vingine na vifaa vinavyoweza kuwaka na aina fulani ya ukandamizaji wa moto wa moja kwa moja ni kawaida mambo muhimu ya mfumo wa usalama wa moto ili kuzuia kuenea lazima moto kuanza.

Kilimia

Tanuu hutumika kukausha mbao (Lataille 1990) na kusindika au “kuchoma moto” bidhaa za udongo (Hrbacek 1984).

Tena, kifaa hiki cha halijoto ya juu kinawakilisha hatari kwa mazingira yake. Ubunifu sahihi wa utengano na utunzaji mzuri wa nyumba ni muhimu ili kuzuia moto.

Tanuri za mbao zinazotumika kukaushia mbao ni hatari zaidi kwa sababu mbao zenyewe ni mzigo mkubwa wa moto na mara nyingi huwashwa karibu na halijoto yake ya kuwasha. Ni muhimu kwamba tanuu zisafishwe mara kwa mara ili kuzuia mrundikano wa vipande vidogo vya mbao na vumbi la mbao ili hali hii isigusane na vifaa vya kupasha joto. Tanuri zilizotengenezwa kwa nyenzo za ujenzi zinazostahimili moto, zilizowekwa vinyunyizio otomatiki na zinazotolewa na mifumo ya hali ya juu ya uingizaji hewa/mzunguko wa hewa hupendelea.

Dehydrators na dryers

Vifaa hivi hutumika kupunguza unyevu wa bidhaa za kilimo kama maziwa, mayai, nafaka, mbegu na nyasi. Vikaushio vinaweza kuwashwa moja kwa moja, katika hali ambayo uzalishaji wa mwako hugusa nyenzo zinazokaushwa, au zinaweza kuwashwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja. Katika kila kesi, udhibiti unahitajika kuzima usambazaji wa joto katika tukio la joto kali au moto katika dryer, mfumo wa kutolea nje au mfumo wa conveyor au kushindwa kwa mashabiki wa mzunguko wa hewa. Tena, usafishaji wa kutosha ili kuzuia mkusanyiko wa bidhaa zinazoweza kuwaka inahitajika.

Zima mizinga

Kanuni za jumla za usalama wa moto wa mizinga ya kuzima zinatambuliwa na Ostrowski (1991) na Watts (1990).

Mchakato wa kuzima, au baridi iliyodhibitiwa, hutokea wakati kipengee cha chuma chenye joto kinaingizwa kwenye tank ya mafuta ya kuzima. Mchakato unafanywa ili kuimarisha au kukasirisha nyenzo kupitia mabadiliko ya metallurgiska.

Mafuta mengi ya kuzima ni mafuta ya madini ambayo yanaweza kuwaka. Lazima zichaguliwe kwa uangalifu kwa kila programu ili kuhakikisha kuwa halijoto ya kuwaka ya mafuta iko juu ya joto la uendeshaji la tanki kwani vipande vya chuma vya moto huzamishwa.

Ni muhimu kwamba mafuta yasizidishe pande za tanki. Kwa hiyo, udhibiti wa kiwango cha kioevu na mifereji ya maji sahihi ni muhimu.

Kuzamishwa kwa sehemu ya vitu vya moto ndio sababu ya kawaida ya kuzima moto wa tanki. Hii inaweza kuzuiwa kwa uhamishaji wa nyenzo ufaao au mipangilio ya kusafirisha.

Vile vile, udhibiti ufaao lazima utolewe ili kuepusha joto la mafuta kupita kiasi na kuingia kwa maji kwenye tanki ambayo inaweza kusababisha majipu na moto mkubwa ndani na karibu na tanki.

Mifumo mahususi ya kuzimia moto kiotomatiki kama vile dioksidi kaboni au kemikali kavu mara nyingi hutumiwa kulinda uso wa tanki. Juu, ulinzi wa kunyunyizia kiotomatiki wa jengo ni wa kuhitajika. Katika baadhi ya matukio, ulinzi maalum wa waendeshaji ambao wanahitaji kufanya kazi karibu na tank pia inahitajika. Mara nyingi, mifumo ya kunyunyizia maji hutolewa kwa ulinzi wa mfiduo kwa wafanyikazi.

Zaidi ya yote, mafunzo ifaayo ya wafanyakazi katika kukabiliana na dharura, ikiwa ni pamoja na matumizi ya vizima-moto vinavyobebeka, ni muhimu.

Kifaa cha Mchakato wa Kemikali

Operesheni za kubadilisha asili ya nyenzo kwa kemikali mara nyingi zimekuwa chanzo cha majanga makubwa, na kusababisha uharibifu mkubwa wa mimea na vifo na majeraha kwa wafanyikazi na jamii zinazozunguka. Hatari kwa maisha na mali kutokana na matukio katika mitambo ya mchakato wa kemikali inaweza kuja kutokana na moto, milipuko au utolewaji wa kemikali zenye sumu. Nishati ya uharibifu mara nyingi hutoka kwa mmenyuko wa kemikali usiodhibitiwa wa nyenzo za mchakato, mwako wa mafuta na kusababisha mawimbi ya shinikizo au viwango vya juu vya mionzi na makombora ya kuruka ambayo yanaweza kusababisha uharibifu kwa umbali mkubwa.

Uendeshaji wa mitambo na vifaa

Hatua ya kwanza ya muundo ni kuelewa michakato ya kemikali inayohusika na uwezekano wao wa kutolewa kwa nishati. Lees (1980) katika kitabu chake Kuzuia Hasara katika Viwanda vya Mchakato inaeleza kwa kina hatua zinazohitajika kuchukuliwa, ambazo ni pamoja na:

• muundo sahihi wa mchakato

• utafiti wa mifumo ya kushindwa na kuegemea

• kitambulisho cha hatari na ukaguzi wa usalama

• tathmini ya hatari-sababu/matokeo.

• Tathmini ya digrii za hatari lazima ichunguze:

• uwezekano wa utoaji na mtawanyiko wa kemikali, hasa vitu vyenye sumu na vichafuzi

• athari za mionzi ya moto na usambazaji wa bidhaa za mwako

• matokeo ya milipuko, hasa mawimbi ya mshtuko wa shinikizo ambayo yanaweza kuharibu mimea na majengo mengine.

Maelezo zaidi ya hatari za mchakato na udhibiti wao hutolewa Miongozo ya mimea kwa usimamizi wa kiufundi wa usalama wa mchakato wa kemikali (AIChE 1993); Sifa Hatari za Sax za Nyenzo za Viwandani (Lewis 1979); na NFPA Mwongozo wa Hatari za Moto za Viwandani (Linville 1990).

Ulinzi wa tovuti na mfiduo

Mara tu hatari na matokeo ya moto, mlipuko na kutolewa kwa sumu kumetambuliwa, uwekaji wa mitambo ya mchakato wa kemikali unaweza kufanywa.

Tena, Lees (1980) na Bradford (1991) walitoa miongozo juu ya upangaji wa mimea. Mimea lazima itenganishwe na jamii zinazoizunguka vya kutosha ili kuhakikisha kuwa jamii hizo haziwezi kuathiriwa na ajali ya viwandani. Mbinu ya tathmini ya hatari ya kiasi (QRA) kuamua umbali wa kutenganisha hutumiwa sana na kupitishwa kisheria katika muundo wa mitambo ya mchakato wa kemikali.

Maafa yaliyotokea Bhopal, India, mwaka wa 1984 yalionyesha matokeo ya kupata kiwanda cha kemikali karibu sana na jamii: zaidi ya watu 1,000 waliuawa na kemikali zenye sumu katika ajali ya viwandani.

Utoaji wa nafasi ya kutenganisha karibu na mimea ya kemikali pia inaruhusu upatikanaji tayari kwa kupambana na moto kutoka pande zote, bila kujali mwelekeo wa upepo.

Mitambo ya kemikali lazima itoe ulinzi dhidi ya mfiduo kwa njia ya vyumba vya kudhibiti mlipuko, kimbilio la wafanyikazi na vifaa vya kuzimia moto ili kuhakikisha kuwa wafanyikazi wanalindwa na uzima moto unaofaa unaweza kufanywa baada ya tukio.

Udhibiti wa kumwagika

Mwagiko wa vifaa vinavyoweza kuwaka au hatari lazima ziwe ndogo kwa muundo sahihi wa mchakato, vali zisizo salama na vifaa vya kugundua/kudhibiti. Hata hivyo, ikiwa umwagikaji mkubwa hutokea, unapaswa kufungwa kwenye maeneo yaliyozungukwa na kuta, wakati mwingine wa udongo, ambapo wanaweza kuungua bila madhara ikiwa huwashwa.

Moto katika mifumo ya mifereji ya maji ni ya kawaida, na tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa mifereji ya maji na mifumo ya maji taka.

Hatari za kuhamisha joto

Vifaa vinavyohamisha joto kutoka kwa maji moto hadi kwenye baridi vinaweza kuwa chanzo cha moto katika mimea ya kemikali. Halijoto nyingi za ndani zinaweza kusababisha mtengano na kuchoma nje ya nyenzo nyingi. Hii wakati mwingine inaweza kusababisha kupasuka kwa kifaa cha kuhamishia joto na uhamisho wa giligili moja hadi nyingine, na kusababisha athari ya vurugu isiyohitajika.

Viwango vya juu vya ukaguzi na matengenezo, ikiwa ni pamoja na kusafisha vifaa vya uhamisho wa joto, ni muhimu kwa uendeshaji salama.

Watendaji

Reactors ni vyombo ambamo michakato ya kemikali inayohitajika hufanyika. Wanaweza kuwa wa aina ya kuendelea au kundi lakini zinahitaji uangalifu maalum wa kubuni. Vyombo lazima viundwe kustahimili shinikizo zinazoweza kutokea kutokana na milipuko au athari zisizodhibitiwa au vinginevyo lazima vipewe vifaa vinavyofaa vya kupunguza shinikizo na wakati mwingine hewa ya dharura.

Hatua za usalama kwa vinu vya kemikali ni pamoja na:

• zana na vidhibiti vinavyofaa ili kugundua matukio yanayoweza kutokea, ikiwa ni pamoja na mzunguko usiohitajika

• usafishaji wa hali ya juu, ukaguzi na matengenezo ya vifaa na vidhibiti vya usalama

• mafunzo ya kutosha ya waendeshaji katika udhibiti na majibu ya dharura

• vifaa sahihi vya kuzima moto na wafanyikazi wa kuzima moto.

Kulehemu na Kukata

The Factory Mutual Engineering Corporation's (FM) Karatasi ya Data ya Kuzuia Hasara (1977) inaonyesha kuwa karibu 10% ya hasara katika mali ya viwanda inatokana na matukio ya kukata na kuchomelea vifaa, kwa ujumla metali. Ni wazi kwamba halijoto ya juu inayohitajika kuyeyusha metali wakati wa shughuli hizi inaweza kuwasha moto, kama vile cheche zinazozalishwa katika michakato hii mingi.

FM Data Karatasi (1977) inaonyesha kuwa nyenzo zinazohusika zaidi katika moto kutokana na kulehemu na kukata ni vimiminiko vinavyoweza kuwaka, amana za mafuta, vumbi linaloweza kuwaka na kuni. Aina za maeneo ya viwanda ambapo ajali zinawezekana zaidi ni maeneo ya kuhifadhi, maeneo ya ujenzi wa majengo, vifaa vinavyofanyiwa ukarabati au mabadiliko na mifumo ya kutupa taka.

Cheche kutoka kwa kukata na kulehemu mara nyingi zinaweza kusafiri hadi m 10 na kukaa katika vifaa vinavyoweza kuwaka ambapo moshi na moto unaowaka unaweza kutokea.

Michakato ya umeme

Ulehemu wa arc na kukata arc ni mifano ya michakato inayohusisha umeme ili kutoa arc ambayo ni chanzo cha joto cha kuyeyuka na kuunganisha metali. Mwangaza wa cheche ni za kawaida, na ulinzi wa wafanyikazi kutokana na kukatwa kwa umeme, miale ya cheche na mionzi mikali ya arc inahitajika.

Michakato ya gesi ya oksidi

Utaratibu huu hutumia joto la mwako wa gesi ya mafuta na oksijeni kutoa miali ya joto ya juu ambayo huyeyusha metali zinazounganishwa au kukatwa. Manz (1991) alionyesha kuwa asetilini ndiyo gesi ya mafuta inayotumiwa sana kwa sababu ya joto lake la juu la moto la takriban 3,000 °C.

Uwepo wa mafuta na oksijeni kwenye shinikizo la juu husababisha hatari iliyoongezeka, kama vile kuvuja kwa gesi hizi kutoka kwa mitungi yao ya kuhifadhi. Ni muhimu kukumbuka kwamba nyenzo nyingi ambazo hazichomi, au zinawaka tu polepole kwenye hewa, zinawaka kwa ukali katika oksijeni safi.

Kinga na tahadhari

Mbinu nzuri za usalama zinatambuliwa na Manz (1991) katika NFPA Kitabu cha Ulinzi wa Moto.

Tahadhari na kinga hizi ni pamoja na:

• muundo sahihi, ufungaji na matengenezo ya vifaa vya kulehemu na kukata, hasa uhifadhi na upimaji wa uvujaji wa mitungi ya mafuta na oksijeni

• maandalizi sahihi ya maeneo ya kazi ili kuondoa nafasi zote za kuwaka kwa ajali za vitu vinavyoweza kuwaka vinavyozunguka

• udhibiti mkali wa usimamizi juu ya michakato yote ya kulehemu na kukata

• mafunzo ya waendeshaji wote katika mazoea salama

• nguo zinazostahimili moto na ulinzi wa macho kwa waendeshaji na wafanyikazi walio karibu

• uingizaji hewa wa kutosha ili kuzuia mfiduo wa waendeshaji au wafanyikazi walio karibu na gesi na mafusho yenye sumu.

Tahadhari maalum inahitajika wakati wa kulehemu au kukata mizinga au vyombo vingine ambavyo vimeshikilia vifaa vinavyoweza kuwaka. Mwongozo muhimu ni Jumuiya ya Kulehemu ya Marekani Mbinu Zinazopendekezwa kwa Usalama kwa Maandalizi ya Uchomeleaji na Ukataji wa Makontena ambayo yamebeba vitu vya Hatari. (1988).

Kwa kazi za ujenzi na mabadiliko, chapisho la Uingereza, Baraza la Kuzuia Hasara Kuzuia Moto kwenye Maeneo ya Ujenzi (1992) ni muhimu. Ina kibali cha sampuli ya kazi ya moto ili kudhibiti shughuli za kukata na kulehemu. Hii itakuwa muhimu kwa usimamizi katika kiwanda chochote au tovuti ya viwanda. Sampuli ya kibali sawa imetolewa katika FM Data Karatasi juu ya kukata na kulehemu (1977).

Ulinzi wa umeme

Radi ni chanzo cha mara kwa mara cha moto na vifo vya watu katika nchi nyingi ulimwenguni. Kwa mfano, kila mwaka raia wapatao 240 wa Marekani hufa kwa sababu ya radi.

Umeme ni aina ya kutokwa kwa umeme kati ya mawingu ya kushtakiwa na dunia. FM Data Karatasi (1984) juu ya radi inaonyesha kuwa milio ya umeme inaweza kuanzia 2,000 hadi 200,000 A kama matokeo ya tofauti inayoweza kutokea ya V 5 hadi 50 milioni kati ya mawingu na dunia.

Mzunguko wa radi hutofautiana kati ya nchi na maeneo kulingana na idadi ya siku za radi kwa mwaka kwa eneo. Uharibifu ambao umeme unaweza kusababisha unategemea sana hali ya ardhi, na uharibifu zaidi hutokea katika maeneo ya upinzani wa juu wa dunia.

Hatua za ulinzi - majengo

NFPA 780 Kiwango cha Ufungaji wa Mifumo ya Ulinzi wa Umeme (1995b) inaweka mahitaji ya muundo wa ulinzi wa majengo. Wakati nadharia halisi ya kutokwa kwa umeme bado inachunguzwa, kanuni ya msingi ya ulinzi ni kutoa njia ambayo kutokwa kwa umeme kunaweza kuingia au kuondoka kwenye ardhi bila kuharibu jengo linalolindwa.

Kwa hivyo, mifumo ya umeme ina kazi mbili:

• kuzuia kutokwa kwa umeme kabla ya kugonga jengo

• kutoa njia ya kutokwa isiyo na madhara duniani.

• Hii inahitaji majengo kuwekewa:

• vijiti vya umeme au nguzo

• chini makondakta

• miunganisho mizuri ya ardhi, kwa kawaida 10 ohms au chini.

Maelezo zaidi ya muundo wa ulinzi wa umeme kwa majengo yametolewa na Davis (1991) katika NFPA Kitabu cha Ulinzi wa Moto (Cote 1991) na katika Taasisi ya Viwango ya Uingereza Kanuni ya Mazoezi (1992).

Mistari ya maambukizi ya juu, transfoma, vituo vya nje na mitambo mingine ya umeme inaweza kuharibiwa na mgomo wa moja kwa moja wa umeme. Vifaa vya usambazaji wa umeme vinaweza pia kuchukua voltage iliyosababishwa na kuongezeka kwa sasa ambayo inaweza kuingia kwenye majengo. Moto, uharibifu wa vifaa na usumbufu mkubwa wa shughuli unaweza kusababisha. Vizuizi vya kuongezeka vinahitajika kuelekeza vilele hivi vya voltage hadi ardhini kupitia uwekaji udongo unaofaa.

Kuongezeka kwa matumizi ya vifaa nyeti vya kompyuta katika biashara na viwanda kumefanya utendakazi kuwa nyeti zaidi kwa volti za muda mfupi zinazotokana na nyaya za umeme na mawasiliano katika majengo mengi. Ulinzi unaofaa wa muda mfupi unahitajika na mwongozo maalum umetolewa katika Taasisi ya Viwango ya Uingereza BS 6651:1992, Ulinzi wa Miundo Dhidi ya Umeme.

Matengenezo

Utunzaji sahihi wa mifumo ya umeme ni muhimu kwa ulinzi bora. Tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa viunganisho vya ardhi. Ikiwa hazifanyi kazi, mifumo ya ulinzi wa umeme haitafanya kazi.

Back