Оценка взрывопожароопасности (горючести) среды в закрытых аппаратах с ЛВЖ и ГЖ, и определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности : Курсовая работа (т) по Безопасность жизнедеятельности

Оценка взрывопожароопасности (горючести) среды в закрытых аппаратах с ЛВЖ и ГЖ, и определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности

Задание на курсовое проектирование

Задание №1.

Оценка взрывопожароопасности (горючести) среды в закрытых аппаратах с ЛВЖ и ГЖ, и определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

Изучить технологическую схему и назначение аппаратов по варианту задания.

Пересчитать значение нижнего концентрационного предела распространения пламени из объемных долей в кг/м.

Определить концентрацию насыщенного пара под раствором.

Аппарат 6: Бензол, 100

Аппарат 7: 300л. бензола + 100л. ацетона, 300

Задание № 2

Определение категорий помещения по взрывопожарной и пожарной опасности. Определить расчетным способом категорию помещения по взрывопожарной и пожарной опасности, взяв основной аппарат с одной горючей жидкостью.

Длина L - 12 м

Ширина b -8,4 м

Высота h -4,8 м;

Температура воздуха в помещении t-21,60С

Кратность аварийной вентиляции, обеспеченной автоматическим пуском и электроснабжением по первой категории надежности А -4,8;

Продолжительность аварии Т - 0,6 ч

Емкость аппарата V - 0,84

Степень заполнения аппарата ? - 1,08

Производительность насоса q - 3,6 м3/ч

Диаметр подводящего трубопровода Dн - 30 мм

Расстояние от задвижки до аппарата Lн - 14,4 м

Диаметр отводящего трубопровода Dо - 48 мм

Расстояние от аппарата до задвижки Lо -12м

Отключение задвижки - ручное

Содержание жидкости в растворе X - 48%(по массе)

Введение

Предотвращение пожаров и взрывов объединяется общим понятием - пожарная профилактика. Пожарная профилактика является важнейшей составной частью общей проблемы обеспечения пожаровзрывобезопасности различных объектов, и поэтому ей уделяется первостепенное внимание при решении вопросов защиты объектов от пожаров и взрывов.

Пожарная профилактика предусматривает оценку пожаровзрывоопасных производств и назначение различных мероприятий организационного и технического характера. Мероприятия пожарной профилактики регламентируются различными нормативными документами.

В данной работе рассматривается технологическая схема приготовления лакокрасочных материалов. А именно, оценивается взрывопожароопасность (горючесть) среды в закрытых аппаратах с ЛВЖ и ГЖ и определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

К вопросам пожарной безопасности на предприятиях по производству лакокрасочных материалов, где на сравнительно небольшой площади сосредоточены огромные запасы легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), исчисляемые тысячами тонн, следует относиться с особым вниманием.

Главным фактором, обуславливающим пожарную опасность данного технологического процесса, является потенциальная возможность образования горючей среды как внутри резервуаров и емкостей, так и около них, особенно при технологических операциях наполнения.

Объем основных (прием, хранение, отпуск, замер и учет продукта, технологический процесс производства) и вспомогательных (ремонт оборудования) операций определяет технологический процесс предприятия. Каждая технологическая операция, связанная с обращением ЛВЖ и ГЖ, имеет свои специфические факторы опасности. Наиболее пожароопасными технологическими операциями являются их транспортирование, хранение, слив и налив. Эти операции связаны с процессами испарения, что в сочетании с пожароопасными свойствами жидкостей определяет возможность образования горючей паровоздушной смеси-главного фактора пожарной опасности.

Современные лакокрасочные материалы представляют собой многокомпонентные смеси, содержащие помимо пленкообразующего вещества и пигмента, также наполнители, поверхностно-активные вещества, диспергаторы, загустители, многокомпонентные растворители и другие добавки. Каждый из этих компонентов оказывает влияние только на свойства и технологический процесс производства лакокрасочных материалов.

Лакокрасочная промышленность выпускает обширный ассортимент лакокрасочных материалов (лаки, эмали, краски, грунтовки, шпатлевки, различные вспомогательные материалы). Появились новые виды безвредных, с экологической точки зрения, материалов-водорастворимые, водоэмульсионные, порошковые, материалы с высоким сухим остатком и др. Созданы материалы, предназначенные для нанесения новыми, прогрессивными способами-электростатическим распылением, струйным обливом, с помощью электрофореза и т. д.

Классификация лакокрасочных материалов. Лакокрасочные материалы представляют собой композиции, способные обеспечить формирование на подложке (поверхности изделий) покрытий с заданным комплексом свойств. Возможность формирования слоя покрытия, определяется пленкообразующим веществом (пленкообразователем).

Пленкообразующие вещества-высокомолекулярные синтетические или природные вещества, а также их смеси, способные вместе с другими компонентами лакокрасочных материалов при нанесении тонким слоем из раствора, дисперсий или расплава, формировать покрытие в результате физико-механических или химических превращений на подложке.

Лакокрасочные материалы делятся на:

Непигметированные:

а)олифы;

б)лаки

Пигментированные:

а)краски масляные;

порошковые;

водоэмульсионные;

б)эмали -органорастворимые;

водные;

в)грунтовки: -органорастворимые;

водные;

г)шпатлевки.

Пигменты.

Лаки-растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде. При высыхании или отверждении они образуют прозрачное однородное покрытие. Олифы-продукты термической или химической переработки растительных масел.

Пигменты - твердые, порошкообразные, тонкодисперсные, неорганические и органические вещества (синтетические и природные), придающие покрытию непрозрачность, цвет и влияющие на другие свойства покрытия.

Краски - лакокрасочные материалы, представляющие собой однородные суспензии пигментов в пленкообразующих веществах.

Можно выделить три основные группы красок:

масляные-на основе высыхающих масел и олиф;

водные - клеевые, на основе растительных и животных клеев;

силикатные - на основе жидкого стекла;

эмульсионные-на основе водных эмульсий высыхающих масел или синтетических полимеров.

В отдельную группу выделены порошковые краски- измельченные твердые смеси пленкообразующих веществ, пигментов, наполнителей и других компонентов лакокрасочных материалов. Такие краски образуют покрытия в процессе термообработки.

Эмали (эмалевые краски)-суспензии пигментов в лаках. Их наносят последним слоем на многослойное покрытие. Эмали придают покрытиям декоративность и обеспечивают стойкость к внешним воздействиям.

Грунтовки-суспензии пигментов в лаке, олифе или эмульсии пленкообразователя. Они предназначены для нанесения первым слоем на окрашиваемую поверхность и обеспечивают надежное сцепление покрытия с поверхностью.

Водоразбавляемые грунтовки и эмали - лакокрасочные материалы на основе синтетических полимеров, образующих достаточно стабильные растворы в воде.

Шпатлевки-дисперсии в связующем, пигментов и наполнителей. Их берут в количествах, обеспечивающих получение вязкой массы с возможно большим содержанием нелетучих веществ и, следовательно, возможно меньшей усадкой при сушке или отверждении. Шпатлевки служат для заделывания различных дефектов (пор, раковин, углублений и т.п.) на окрашиваемой поверхности.

1. Назначение объекта, название типа оборудования для осуществления

одного или нескольких технологических процессов

Пожарный специалист должен изучить основные технологические процессы (операции) и работу технологического оборудования в такой степени, чтобы иметь возможность оценить их пожарную опасность, определить необходимые меры, ее предотвращающие. Для этого он должен знать принципиальную технологическую схему производства и его реальное размещение.

Технологическая схема производства - это последовательность технологических операций (процессов) по превращению сырья в готовую продукцию. Производство лакокрасочных изделий включает следующие операции:

растворение пленкообразующего материала;

перемешивание компонентов (в случае многокомпонентной рецептуры);

постановка на тип в соответствии с техническими условиями;

очистка;

слив готовой продукции.

Схема производства лакокрасочных материалов приведена в графической части проекта. Для растворения смол, эфиров целлюлозы и масляных основ применяют смесители (мешатели) разных типов, представляющие собой сосуды цилиндрической формы, герметически закрывающиеся и снабженные перемешивающим устройством 7.

Смесители, в которых предусматривается растворение смол при повышенных температурах, оборудуются водяной или паровой рубашкой 9 и обратным холодильником 10.

Лакокрасочные материалы из-за их огне- и взрывоопасности обычно хранят в подземных хранилищах в цистернах. Из цистерн 15 объемом 200 л лакокрасочные материалы перекачивают ротационным насосом 16 в смеситель 7. Для приготовления лакокрасочных изделий с требуемой вязкостью растворители А и Б из емкостей 1,2 центробежными насосами 3,4 подаются в мерники 5,6, находящиеся выше уровня смесителя. Из мерников самотеком через жидкостные счетчики они поступают в смеситель 7, снабженный мешалкой 8 и рубашкой 9 для подогрева раствора паром.

Растворители загружают обычно в количестве несколько меньшем, чем требуется по рецептуре, так как при постановке изделия на тип легче добавить растворитель, чем вязкую или твердую смолу. Общее количество загружаемых компонентов должно составлять 75- 80% от объема смесителя.

По окончании загрузки люк смесителя герметически закрывают. Если растворение идет при повышенной температуре, включают обратный холодильник 10, с помощью которого пары при нагреве возвращаются в смеситель. Обратный холодильник охлаждается водой. Режим растворения устанавливают в зависимости от типа пленкообразующего материала.

Подогретый раствор ротационным насосом 11 через фильтр 12 направляется в технологическую схему цеха.

При изготовлении нитролаков коллоксилин растворяют при температуре 18-25 °С, но в некоторых случаях допускается обогрев смесителя с помощью водяной рубашки до температуры не выше 30-40° С. Для конденсации паров растворителей в этом случае необходимо включать обратный холодильник, так как при подогреве больших количеств легколетучих растворителей происходит сильное их испарение, что приводит к насыщению рабочего помещения вредными парами. Также надо тщательно следить за герметичностью аппаратуры. При таком способе загрузки в смесителях емкостью 5-6 м3 растворение происходит за 6-7 ч.

Для ускорения растворения компонентов в смесителе иногда применяют циркуляционные насосы, засасывающие жидкость из нижней части смесителя и возвращающие ее через верх.

Низкокипящие растворители, например ацетон, который используется в данной схеме, (температура кипения 56,3° С), добавляют после окончания процесса, когда лак охладится до 45- 50° С.

После полного растворения всех составных частей приступают к постановке изделия на тип.

Высокое качество лакокрасочных материалов может быть обеспечено только при условии строгого соблюдения технологического режима, предусмотренного регламентом, и тщательного контроля температуры, давления, разрежения, расхода сырья, заданной продолжительности процессов и других параметров.

Количество подаваемой жидкости измеряется объемными счетчиками СВШС (силуминовый), СВШ-5-16/40 и ДБ-40. Полуавтоматическое взвешивание проводится на обычных рычажных или циферблатных весах.

В качестве автоматических весов применяют порционные весы ДЯХ-10 и ДЯХ-50. Они оборудованы счетным устройством, отмечающим количество произведенных взвешиваний. По достижении заданного количества взвешиваний весы автоматически выключаются. Одна взвешенная порция на весах ДЯХ-10 составляет 10 кг, а на весах ДЯХ-50-50 кг.

Для регулирования подачи готовой продукции на фильтр в некоторых случаях устанавливают контактный манометр. Если сетка или фильтрующая ткани забиты, давление в фильтре увеличивается, и по достижении определенной его величины отключается насос, подающий продукцию.

Измеряют температуру в аппаратах при помощи ртутных и манометрических, записывающих термометров.

Все аппараты защищены огнепреградителями 13, а емкости 1,2 имеют дыхательные клапаны 14. Аппараты и трубопроводы снабжены необходимой арматурой и КИП.

Тип оборудования данной технологической схемы - аппараты периодического действия с подвижным уровнем жидкости, оснащенные дыхательными устройствами.

2. Анализ пожаровзрывоопасных свойств веществ, обращающихся в

производстве

В рассматриваемой технологической цепочке производства обращаются вещества: 6 аппарат - бензол, 7 аппарат - 300л бензола и 100л ацетона. Рассмотрим их основные физико-химические и пожароопасные свойства.

Бензол, фениловый водород С6Н6- бесцветная жидкость с приятным сладковатым запахом, температура кипения 80,1°С, плотность 0.8786 г/см3. Бензол входит в состав бензина, широко применяется в промышленности, является исходным сырьём для производства лекарств, различных пластмасс, синтетической резины, красителей. Хотя бензол входит в состав сырой нефти, в промышленных масштабах он синтезируется из других её компонентов. Токсичен, канцероген. Подобно всем углеводородам бензол горит и образует много копоти. С воздухом образует взрывоопасные смеси, хорошо смешивается с эфирами, бензином и другими органическими растворителями, с водой образует азеотропную смесь с температурой кипения 69,25 °C.

Ацетон, 2-пропанон, диметилкетон, С3НбО, легковоспламеняющаяся жидкость. Мол. масса 58,08; плотность при 20 °С 790,8 кг/м3 ; температура плавления - 95,35 °С; температура кипения - 56,5 °С; 1& р = 6,37551 -1281,721 /(237,088 + I) при температуре от минус 15 до 93 °С; коэффициент диффузии пара в воздухе О-0,109(Т/273)1,9 см2/с; теплота образования -217,57 кДж/моль; теплота сгорания - 1821,38 кДж/моль, растворимость в воде неограниченная. Температура вспышки: -18°С(з.т.),-9°С (о. т.); температура воспламенения - 5 °С; температура самовоспламенения: 535 °С в воздухе, 485 °С в кислороде, 325 °С в хлоре; концентрационные пределы распространения пламени 2,7- 13% (об.); температурные пределы распространения пламени: нижний -20 °С, верхний 6 °С; минимальная энергия зажигания 0,41 мДж при 25 °С; при концентрации паров 6 % (об.) максимальное давление взрыва 572 кПа; скорость нарастания давления: среднее 8,3 МПа/с, максимальное 13,8 МПа/с; МВСК (минимальное взрывоопасное содержание кислорода) 11,9% (об.) при разбавлении паровоздушной смеси азотом и 14,9% (об.) при разбавлении диоксидом углерода; минимальная флегматизирующая концентрация: азота 41% (об.), диоксида углерода 28% (об.); КИ (кислородный индекс) 16% (об.); адиабатическая температура горения 1665 К, БЭМЗ (безопасный экспериментальный максимальный зазор) 1,04 мм; нормальная скорость распространения пламени 0,44 м/с при 25 °С. Водные растворы ацетона пожароопасны. Ацетон отличается способностью при горении на открытой поверхности прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой. Скорость выгорания 5,9610 кг/(м2 -с) [43, 167, 204, 248, 253, 311, 317, 389, 420,421,429,441, 447,454, 511, 515, 526, 527, 535, 540, 555, 563, 591].

Ацетон и бензол относятся к одной группе горючих веществ и материалов «Полярные углеводородные жидкости (спирты, ацетон, эфир и другие)», поэтому рекомендации по средствам тушения для них одинаковы:

. Вода. Интенсивность подачи средства тушения, 1=0,25 л/(м2с) при т=(30-60) минут.

Воздушно-механическая пена средней кратности на основе ПО-1Д, Сам-По, ПО-6К, ПО-ЗАИ-нет.

Объемное тушение:

а) С02.Удельное количество средства тушения, 0=0,7 кг/м3 при т=2 минуты;

б)Хладоны. Удельное количество средства тушения, О*3=0,22 кг/м3 (0=0,37 кг/м для объектов категории А и Б) при т =0,2 минуты. При невозможности обеспечения указанного времени подачи допускается увеличивать тТ до 1 минуты с увеличением О в 2 раза;

в)85% (масс.) СОг +15% (масс.) С2Р4ВГ2 (СР2ВГ). Удельное количество средства тушения, С =0,27 кг/м (0=0,43 кг/м для объектов категории А и Б) при т =0,5 минут. При невозможности обеспечения указанного времени подачи допускается увеличивать тТ до 1 минуты с увеличением О в 2 раза;

Порошки:

а)ПСБ-3. Показатель огнетушащей эффективности для ПСБ-3 е=1,50104 кг/(кВт-с).

б)П-2АП пир. А, ПФ: 8=1,42-104 кг/(кВтс).

.Наиболее целесообразные средства тушения:

а)при крупных проливах - распыленная вода, пена, порошок ПСБ;

б)в помещениях - объемное тушение;

в)малые очаги - СОг, вода.

3. Характер работы оборудования (непрерывный, периодический и др.),

определяющего выбор методики пожаровзрывоопасности аппаратов

Современные промышленные предприятия предусматривают осуществление однотипных физических и химических процессов, которые в различных производствах проводят в аналогичных по принципу действия аппаратах. Для создания оптимального режима при проведении химических реакций нередко используют физические процессы (нагрев и охлаждение, сушка, абсорбция и адсорбция, перегонка, транспортировка веществ). В этом случае физические процессы являются подготовительными или вспомогательными. Во многих случаях, например, в нефтеперерабатывающей, газовой, легкой промышленности, машиностроении физические процессы являются основными, главными, т. е. общими для различных отраслей промышленности. Физические процессы, связанные с обработкой горючих веществ являются пожаро- или взрывопожароопасными, причем их опасность зависит не только от пожароопасных свойств веществ, но и от конструктивного устройства и режима работы аппаратов. Это вызывает необходимость изучения сущности и пожарной опасности физических и химических процессов, наиболее широко используемых в промышленности.

Классификация основных процессов. В основу классификации процессов химической технологии положены три признака.

По скорости протекания процессов:

Тепловые процессы (нагревание, выпаривание, конденсация, охлаждение), определяются законами теплопередачи; массообменные (диффузионные) процессы (сорбция, окраска, сушка, перегонка) - описываются законами массопередачи и характеризуются переносом веществ из одной фазы в другую через поверхность их раздела; гидромеханические процессы (перемещение газов и жидкостей, сжатие газов, отстаивание, центрифугирование, фильтрование, перемешивание жидкостей) - законами гидродинамики; механические процессы (транспортирование, измельчение, смешение, сортировка твердых веществ) - законами механики твердых тел; химические процессы (экзотермические - с выделением тепла и эндотермические - с поглощением тепла) - законами химической кинетики (изменением во времени скорости протекания и температуры процесса). Протекание одних процессов тесно связано с сопутствующими процессами. Так, протекание процессов массообмена тесно связано с процессами переноса тепла и гидромеханическими процессами. Химическим реакциям обычно сопутствует перенос тепла и массы, и на них оказывают влияние гидромеханические процессы.

По способу организации:

периодические процессы, осуществляемые в аппаратах, в которые через определенные промежутки времени загружают исходные вещества;

непрерывные процессы, осуществляемые в проточных аппаратах;

комбинированные процессы, при которых отдельные стадии непрерывных процессов проводятся периодически, либо в периодических процессах одна или несколько стадий протекают непрерывно.

По изменению их параметров во времени :

стационарные (установившиеся) и нестационарные (неустановившиеся). В стационарных процессах значения каждого из параметров, характеризующих процесс (температура, скорость, концентрация и т. д.), постоянны во времени, а в нестационарном - переменны. Периодические процессы протекают в нестационарных режимах, поэтому их труднее автоматизировать. Непрерывно действующие процессы при пуске и остановке являются более пожароопасными, чем в период установившегося режима работы.

Дать описание основных параметров, определяющих техническую характеристику аппаратов рассматриваемого технологического процесса (производительность, емкость, потребляемую мощность, поверхность теплообмена, параметры технологического процесса (давление, температура, расход и др.)) не представляется возможным. Для предоставления подобной информации необходим технологический регламент - основной технологический документ, определяющий порядок проведения операций технологического процесса.

Характер работы оборудования - периодический, следовательно, и тип оборудования - периодический. Аппараты периодического действия перед началом рабочего цикла загружаются веществами, а по окончании процесса разгружаются и готовятся для последующего цикла работы. Эксплуатация таких аппаратов, сопряженная с необходимостью открывания люков, крышек, загрузочных и разгрузочных приспособлений и выходом при этом наружу определенного количества горючих веществ, представляет повышенную пожарную опасность по сравнению с аппаратами непрерывного действия.

Разгрузка готовой массы из такого аппарата, производится опрокидыванием его при открытой крышке. Открывание крышки смесителя приводит к выходу паров ЛВЖ наружу, образованию пожароопасных концентраций вблизи аппарата, а также внутри него (при поступлении в него воздуха).

Количество паров жидкости, выходящее из аппарата, определяется в зависимости от характера выполняемой операции. Так, загрузка растворителя соответствует вытеснению паров из наполняемого аппарата, открывание крышки - сбросу избыточного давления, разгрузка в тару - испарению со свободной поверхности.

Для снижения пожаровзрывоопасности аппаратов периодического действия целесообразно использовать следующие технические решения:

. Заменять периодически действующие аппараты герметичными аппаратами непрерывного действия.

. Герметизировать загрузочные и разгрузочные устройства.

. Аппарат с открытой разгрузкой оборудовать системой отсоса паров и газов из его внутреннего объема.

. Места выхода паров и газов (открываемые крышки, люки для взятия проб и т. п.) оборудовать местными отсосами.

. При остановке аппаратов на длительный период зачищать их от остатков продукта,, продувать инертным газом или заполнять водой.

4. Анализ пожаровзрывоопасности среды

.1 Анализ пожароопасности среды внутри аппаратов при их

нормальной работе

В производственных условиях аппараты с жидкостями обычно не заполняются полностью и, следовательно, над зеркалом жидкости имеется определенный свободный объем, который постепенно насыщается парами жидкости.

При таких условиях количество паров в свободном пространстве может быть достаточным для образования в смеси с воздухом или другим окислителем горючей концентрации.

Опасность образования горючей концентрации в закрытом аппарате может быть оценена путем проверки двух условий:

а)наличия над зеркалом жидкости паровоздушного объема;

б)выполнения зависимости

Тнпв<Т<Твпв,(1.1)

где Т-рабочая температура жидкости; Тнпв и Твпв- соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения (распространения пламени).

Температурные пределы воспламенения для жидкостей приведены в справочниках. Они могут быть также определены экспериментально или расчетным путем.

Рабочая температура жидкости определяется различными путями. При пожарно-техническом обследовании ее можно определить по технологическому регламенту или непосредственно по показаниям приборов в цехе, при пожарно-технической экспертизе проектных материалов - по пояснительной записке технологической части проекта. Если температура жидкости в аппарате при этом изменяется во времени, то в зависимость (1.1) вместо рабочей температуры Т следует подставлять интервал изменения температуры.

Условие опасности (1.1) может быть применимо для оценки возможности образования горючей концентрации в аппаратах периодического действия (с подвижным уровнем жидкости) при наполнении, так как подъем уровня жидкости в аппаратах с дыхательными устройствами не изменит насыщенную концентрацию паровоздушной смеси над зеркалом жидкости. Однако при опорожнении таких аппаратов состояние насыщения газового пространства парами жидкости нарушается за счет поступления дополнительного количества воздуха через дыхательную арматуру. Концентрация при этом уменьшается и для богатых (выше Твпв), насыщенных смесей, она может стать опасной. В таком случае оценку горючести среды по температурным пределам воспламенения, т.е. по условию (1.1), проводить нельзя. Поэтому ее осуществляют по соотношению

Снпв С Свпв(1.2)

где С-рабочая, действительная для данного момента времени, концентрация паров жидкости; Снпв и Свпв-соответственно нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения жидкости (распространения пламени).

Действительную рабочую концентрацию С можно определить экспериментально или расчетом.

Концентрационные пределы воспламенения для жидкостей приводятся в справочной литературе, а при необходимости могут быть определены экспериментально или расчетным путем.

Таким образом, соотношение (1.2) также представляет собой условие опасности для образования горючей среды в закрытом аппарате. Оно справедливо и при опорожнении аппарата, и при наполнении и неподвижном уровне жидкости в аппарате.

Если хотя бы одно из условий в аппарате не соблюдается, то горючая среда в нем образоваться не может. Это положение заложено в основу тех технологических решений, которые направлены на предупреждение образования горючей среды.

Предупреждение образования горючей паровоздушной среды внутри аппаратов с жидкостью, при их нормальной работе, могут обеспечивать следующие технологические решения: ликвидация свободного паровоздушного пространства, обеспечение безопасного температурного режима работы аппарата, снижение концентрации горючих паров жидкости в паровоздушном пространстве, флегматизация паровоздушного пространства аппаратов путем введения в него негорючих (инертных) газов, применение системы газовой обвязки емкостных аппаратов (резервуаров) с изменяющимся уровнем жидкости.

.2 Анализ пожароопасности среды снаружи аппаратов, при

нормальном режиме работы которых возможен выход горючих

веществ наружу без повреждения их конструкции

Горючая среда в производственном помещении или на открытой площадке может образоваться только при выходе горючих веществ из аппаратов наружу. Такие условия появляются даже при нормальной работе технологического оборудования, когда применяются аппараты с открытой поверхностью испарения, с дыхательными устройствами, периодически открываемые для загрузки и выгрузки, герметичные и с сальниковыми уплотнениями.

Оценка опасности образования горючей среды в этих случаях будет определяться свойствами и количеством веществ, выходящих из аппаратов за определенный отрезок времени.

Аппараты с дыхательными устройствами представляют собой закрытые емкости, внутренний объем которых сообщается с атмосферой с помощью дыхательных устройств, в данном случае с помощью дыхательных клапанов.

Выход горючих паров из этих аппаратов происходит при больших и малых дыханиях, которые на практике могут осуществляться одновременно или в разное время.

Вытеснение паров наружу может привести к образованию горючей паровоздушной смеси около дыхательных устройств, если рабочая температура Т жидкости в аппарате больше или равна нижнему температурному пределу воспламенения Тнпв паров жидкости. Условие опасности в этом случае примет вид:

Т>Тнпв(1.3)

Поступление (подсос) воздуха в аппарат при его дыхании может привести к разбавлению богатой смеси до горючей концентрации.

По мощности одноразового выброса и образующимся при этом наружным пожаровзрывоопасным зонам более опасными являются большие дыхания.

.3 Анализ пожароопасности среды снаружи аппаратов, при аварийном

режиме работы которых возможен выход горючих веществ наружу

Наибольшую пожарную опасность для производства представляют собой нарушения режима работы технологического оборудования и связанные с ними повреждения и аварии, при которых за короткий промежуток времени может образоваться горючая концентрация не только внутри аппаратов, но и снаружи вследствие выхода значительного количества горючих веществ.

Масштаб аварии и пожара в решающей степени зависит от вида повреждения. Если повреждение имеет местный характер (образуются трещины, свищи, сквозные отверстия, происходит разрушение прокладочного материала, разъемных соединений и т. п.), то в зависимости от рабочего давления в аппарате или трубопроводе возможен выход горючих веществ наружу или подсос воздуха внутрь. И в том и другом случаях давление (избыточное или остаточное) в аппарате, стремясь к атмосферному, изменяется плавно. Образующаяся струя выходящего горючего вещества или подсасываемого воздуха, устойчиво существует в течение длительного времени. Повреждения, характеризуемые такими условиями, считают локальными.

Может произойти также и полное повреждение (разрушение) аппарата или трубопровода. При этом давление в аппарате изменяется резко, с большой скоростью.

Оно успевает выравниваться с атмосферным за небольшой промежуток времени. Таким образом, при полном повреждении существует реальная опасность выхода из аппарата за короткий отрезок времени практически всего объема содержащихся в нем горючих веществ. Кроме того, при этом будет наблюдаться дополнительное истечение горючих веществ из всех трубопроводов, которые непосредственно связаны с поврежденным аппаратом.

Повреждение технологического оборудования не всегда сопровождается образованием горючей среды. Здесь возможны следующие наиболее характерные ситуации, которые необходимо учитывать при разработке мероприятий пожарной безопасности.

Если в поврежденных аппаратах и трубопроводах горючие вещества (жидкие или газообразные) находятся под давлением и нагреты выше температуры самовоспламенения, то при выходе наружу и контакте с воздухом произойдет их самовоспламенение. В этом случае образуется устойчивое горение газа или разлившейся жидкости.

Если выходящие горючие вещества нагреты ниже температуры самовоспламенения, но выше температуры вспышки (для жидкостей и сжиженных газов), то при отсутствии источников зажигания произойдет образование горючих смесей паров или газов с воздухом. При этом горючая концентрация может образоваться не только в локальной зоне, но и в объеме всего производственного помещения и даже на открытой площадке. При появлении источника зажигания в этом случае существует возможность воспламенения и горения образующегося парогазовоздушного облака в кинетической области (т. е. в виде взрыва смеси).

Если выходящая из поврежденного аппарата или трубопровода жидкость нагрета ниже температуры вспышки, то при ее разливе над поверхностью испарения горючая концентрация образоваться не может, и поэтому при появлении источника зажигания опасность взрыва отсутствует. Однако необходимо помнить, что и в этом случае длительное воздействие мощного источника зажигания на зеркало такой жидкости может привести к воспламенению ее паров, а затем к медленному (вследствие горения в диффузионной области) распространению фронта пламени по ее поверхности.

.4 Образование горючей среды в период пуска и остановки

технологических аппаратов, а также при ремонте и подготовке к

ремонту

Остановка технологического оборудования на производстве осуществляется периодически и связана с необходимостью проведения различных регламентных работ: профилактических осмотров, чисток, ремонтов и т. п. Пуск и остановка являются неотъемлемыми составными частями технологического цикла работы аппаратов периодического действия.

Пуск и остановка технологических аппаратов связаны с неустановившимся режимом работы. При их осуществлении в аппаратах одновременно могут изменяться все основные параметры технологического процесса (температура, давление, концентрация), производиться заполнение или опорожнение аппаратов, их разгерметизация и другие операции. В связи с этим в периоды пуска и остановки вероятность образования горючей среды внутри технологического оборудования и снаружи значительно повышается.

Причинами образования горючей среды при остановке аппаратов являются:

снижение температурного режима, если в них при нормальной работе имелась огнеопасная жидкость при Траб. Твпв (при этом температура, снижаясь, войдет в температурную область воспламенения);

поступление наружного воздуха через дыхательную арматуру при сливе жидкости или через открытые люки при разгерметизации аппаратов с не полностью удаленными из них огнеопасными жидкостями и газами;

негерметичное отключение аппаратов от трубопроводов с огнеопасными веществами.

Для предупреждения образования горючей среды при остановке из аппаратов полностью сливают огнеопасные жидкости, надежно отключают их от аппаратов и трубопроводов, находящихся под давлением, тщательно продувают инертными газами или пропаривают водяным парам от остатков паров и газов.

Если конструкция аппарата не обеспечивает полный слив жидкости (как, например, в ректификационной колонне), то применяют способы промывки аппарата водой. Вода постепенно вымывает огнеопасную жидкость, замещая ее в аппарате.

Порядок отключения и продувки аппаратов при их остановке изложен в цеховой технологической инструкции. Примерная длительность продувки определяется расчетом. Проведение работ по вскрытию люков для сообщения внутреннего объема аппарата с наружным воздухом разрешается только после продувки. Если на аппарате планируются огневые ремонтные работы, то об эффективности продувки судят по газовому анализу проб воздуха, взятых в различных точках объема аппарата.

Опасность образования горючей среды создается также при пуске аппаратов, когда в их объем, заполненный воздухом, поступают горючие компоненты и осуществляется выход на заданный рабочий режим. При этом концентрация в аппарате увеличивается от 0 до Сраб. и может стать горючей, если Сраб. Снпв.

Обеспечение пожарной безопасности в период пуска, как и при остановке, производится путем тщательной продувки аппаратов и трубопроводов для снижения концентрации кислорода воздуха перед подачей в них горючих веществ.

Пересчитать значение нижнего концентрационного предела распространения пламени из объемных долей в кг/м и определить концентрацию насыщенного пара под раствором.

Задача 1.

Пересчитать значение нижнего концентрационного предела распространения пламени ацетона из об.долей в кг/м3. Рабочее давление паровоздушной смеси в аппарате - атмосферное, температура 10°

Решение.

По табл 1. приложения находим для ацетона ?н = 0.027 об.доли.

Мг=58.08 кг/кмоль. Молярный объем, пара при рабочих условиях определяем по формуле:

=V0*((tр+273)/273)* Ро/Рр= 22,4135 ( 10+273)/273 = 23,235 м3/кмоль

Нижний концентрационный предел распространения пламени ацетона определяем по формуле:

?* =М* ?/V1

?* = 58.08*0.027 / 23.24 =0.067 м3/кмоль (67 г/м3)

Задача 2.

Определить концентрацию насыщенного пара над раствором бензола в ацетоне при 300 и атмосферном давлении в аппарате. В растворе содержится 300л бензола и 100л ацетона.

Решение

Относительное объемное содержание компонентов в растворе определяем по формуле:

Бензол ?б. = 300/(300 +100) = 0.75 об.доли.

Ацетон ?а= 1 - 0.75 = 0.25 об.доли.

По приложению находим плотность компонентов раствора при рабочей температуре:

Рб.=868,5 кг / м3

Ра= 778.8 кг/м3

Относительное массовое содержание компонентов в растворе определяем по формуле:

Са= ?б * ?б/ (?б* ?б + ?а * ?а)

С б.= 0,75 * 868,5/ (0,75 * 868.5+ 0,25 * 778.8)= 0,769879 мас.доли,

Са=1-0,769879=0,23 мас.доли.

Мольную долю компонентов в растворе определяем по формуле:

Х= (Сб / Мб) / (Сб / Мб+ Са / Ма),

Хб.=(0,769879/78,11) / (0,769879/78,11 + 0,23/58,08) = 0,71327 доля моля,

Ха= 1 - Хб. = 1- 0.71327 = 0,286728 доля моля

Бензол

При Т=299,8К Рs=13332,2 Па

При Т=315,4 К Рs=26664,4 Па

Следовательно, при Т=303 К

s б = 13332,2 +(303-299,8) *(26664,4 -13332,2) / (315,4-299,8) = 16067,01 Па

Ацетон

при Т=295,8 КРs=26664,4 Па

при Т=312,6 КРs=53328,8Па

Следовательно, при Т=303 К

Рsa = 26664,4+ (303-295,8)*( 53328,8 -26664,4) / (312,6-295,8)=38092 Па

Парциальное давление паров компонентов над раствором определяем по формуле

Рsi *=Рsi *Хi;

Рs б.= 16067,01 *0,71327 = 11460,1 Па

Рsа = 38092*0,286728 = 10922 Па

Суммарное давление насыщенного пара над раствором:

Рs=11460,1 + 10922 = 22382,19 Па

Концентрацию насыщенного пара над раствором бензола в ацетоне определяем формуле:

?s=22382,19 /1 * 105 = 0.224 об доли или 22,4 %

5. Анализ возможных причин повреждений аппаратов

Основой для предупреждения повреждения технологического оборудования является его механическая прочность, под которой понимают способность материала воспринимать усилия рабочих нагрузок, не разрушаясь и не образуя пластических деформаций сверх предельно установленных величин.

Прочность технологического оборудования обеспечивается выбором материала, из которого оно изготовлено, и толщиной его стенки. При этом исходят из более неблагоприятных условий работы оборудования. И тем не менее на практике в технологических процессах производства нередки случаи повреждения аппаратов и трубопроводов и связанных с ними взрывов и пожаров.

В связи со сложным воздействием различных факторов на материал стенок аппаратов, причины повреждения технологического оборудования делят на три группы: повреждения, вызванные механическими, температурными и химическими воздействиями.

Механические воздействия. Различают три вида механических воздействий на материал стенок аппаратов и трубопроводов: образование повышенного или пониженного давления, воздействие динамических нагрузок и эрозионный износ.

А. Образование повышенного или пониженного давления. Изменение давления может быть вызвано нарушением материального и теплового балансов, процессов конденсации, попаданием легкокипящих жидкостей в объем высоконагретых аппаратов, а также нарушением протекания экзотермических химических процессов.

Нарушение материального баланса в общем случае может привести к образованию опасного перепада между внутренним и наружным (атмосферным) давлением, т, е. к повышению или понижению давления, когда по каким-либо причинам перестает соблюдаться равенство между суммой приходящих в аппарат веществ и суммой уходящих из аппарата веществ. Это может произойти в результате несоответствия между подачей веществ в аппарат и их расходом, соединения аппаратов с разным рабочим давлением, а также увеличения сопротивления в трубопроводных линиях.

Несоответствие между подачей веществ в аппарат и их расходом возникает в результате изменения расхода веществ, при завышенной или заниженной подаче насосов и компрессоров. Проведение операции наполнения без отвода веществ, при достижении предельного уровня и несвоевременного отключения насосов или компрессоров возникает опасность переполнения и повреждения этих аппаратов.

Соединение аппаратов с разным рабочим давлением является распространенным решением, применяемым в технологических процессах производств. Нормальное функционирование таких аппаратов обеспечивается путем их соединения между собой через специальные устройства автоматического регулирования (путем редуцирования) давления.

Увеличение сопротивления в трубопроводных линиях может быть вызвано уменьшением живого (проходного) сечения при образовании в них отложений или неполном открывании задвижек. Опасность изменения давления значительно повышается при использовании насосов и компрессоров. В данном случае ротационные.

Трубопроводы через определенные отрезки времени подвергают очистке.

Для предупреждения повышения или снижения давления при образовании отложений (пробок) целесообразно вместо насосов объемного действия использовать центробежные насосы, как в данном случае.

Нарушение теплового баланса происходит в результате изменения соотношения между суммой теплоты прихода и ухода. При этом в аппаратах и трубопроводах изменяется рабочая температура и, как следствие, повышается или понижается давление в результате изменения упругости насыщенных паров и объема веществ, при их тепловом нагреве или охлаждении.

Нагревание или охлаждение даже на небольшую величину может вызвать заметное увеличение или уменьшение давления и таким образом привести к повреждению аппаратов или трубопроводов.

Профилактика повреждения технологического оборудования с жидкостями при нарушении теплового баланса осуществляется путем предупреждения нарушения температурного режима и защиты аппаратов и трубопроводов устройствами для стравливания избыточного давления и гашения вакуума. Эффективной мерой защиты аппаратов с жидкостями является также соблюдение допустимой (безопасной) степени заполнения - не более 0,9...0,95.

Для предупреждения нарушения безопасной степени заполнения емкостные аппараты с огнеопасными жидкостями обеспечиваются устройствами, исключающими их переполнение, или автоматическими сигнализаторами предельного уровня.

Нарушение процесса конденсации паров может быть вызвано изменением материального и теплового балансов, так как в его основе лежат процессы тепломассообмена.

Во всех случаях процессы испарения жидкостей сочетаются с конденсацией паров, которую осуществляют путем охлаждения паровой (а иногда и парогазовой) смеси с использованием специальных холодильников или холодильников-конденсаторов. Конденсация паров в этих аппаратах может уменьшиться или прекратиться полностью. При этом количество пара в системе постепенно увеличится, что вызовет повышение давления.

Причиной нарушения процесса конденсации паров является снижение расчетного теплового потока через стенку теплообменной поверхности конденсатора от пара к хладоагенту.

Попадание в объем высоконагретых аппаратов легкокипящих жидкостей связано с их быстрым испарением и резким увеличением за счет этого давления. При значительной разности температур испарение может протекать настолько быстро, что образующиеся пары легкокипящей жидкости успевают за время контакта с высоконагретой поверхностью аппарата или высококипящей жидкостью сильно перегреться. При этом формируется ударная волна, разрушающее действие которой в несколько раз больше статического давления.

Для предупреждения вскипания легкокипящей жидкости стремятся исключить ее попадание в объем высоконагретых аппаратов (для этого на паровых линиях устанавливают конденсатоотводчики, исключают ручное переключение материальных потоков и широко применяют технологические процессы с автоматическим программным управлением), а также полный ее слив или испарение из аппаратов перед подачей в них высоконагретых жидкостей с высокой температурой кипения.

Нарушение экзотермических химических процессов также связано с возможностью образования повышенного давления в результате более интенсивного выделения тепла и образования побочных парогазообразных продуктов в зоне реакции.

Скорость тепловыделения и образования побочных продуктов в общем случае определяется скоростью химической реакции, которая, в свою очередь, зависит от условий выделения и отвода тепла, а также интенсивности образования и отвода побочных продуктов, т. е. теплового и материального балансов.

Рост давления может происходить также в результате несвоевременного отвода из зоны реакции побочных парогазообразных продуктов. Это происходит чаще всего при неисправности отводящих и стравливающих линий, при образовании в них пробок.

Б. Воздействие динамических нагрузок. Динамические нагрузки могут появиться при резком (импульсном) изменении давления, появлении гидравлических ударов, вибрации и внешних механических ударов.

Резкое изменение давления чаще всего наблюдается в периоды неустановившегося режима работы технологического оборудования: при пуске и остановке, при значительном нарушении температурного режима и давления. Особую опасность представляет пульсирующее изменение давления: несколько раз повторяющееся резкое увеличение с последующим уменьшением давления. Для предупреждения образования динамических воздействий на стенки аппаратов и трубопроводов в периоды пуска и остановки, а также при переходе с одного режима на другой обеспечивают плавное изменение давления.

Гидравлические удары возникают в результате резкого торможения движущегося потока жидкости в трубопроводных линиях чаще всего при быстром закрывании или открывании вентилей, кранов и другой запорной арматуры, при внезапном изменении направления движения потока. Вследствие этого - в стенках аппарата появление опасных внутренних напряжении.

Вибрация технологического оборудования возникает в результате повторяющихся с определенной частотой изменений внутреннего давления или при воздействии внешних возмущающих сил и представляет собой определенной частоты и амплитуды механические колебания технологического оборудована или отдельных его элементов, что приводит к появлению локальных повреждений во фланцевых соединениях, сварных швах. Источником вибрации могут быть насосы, компрессоры, аппараты с перемешивающими устройствами и т. п.

Внешние механические удары могут быть вызваны технической неисправностью и нарушением работы внутрицехового транспорта (мостовых кранов, талей, подъемников, колесного транспорта, транспортерных устройств и т. п.), применением в периоды ремонта инструментов ударного действия и т. п.

В. Эрозионный износ. Механический износ материала стенок аппарата или трубопровода под действием движущейся среды называется эрозией. Эрозия происходит при обтекании стенок потоком твердых, жидких или газообразных веществ, а также при действии электрических разрядов. В результате такого износа могут возникнуть опасные внутренние напряжения в стенках аппаратов и трубопроводов даже при нормальных рабочих нагрузках, т. е. без отклонения от нормального режима технологии.

Исходя из главного разрушающего фактора, различают эрозию газовую, абразивную, кавитационную, электрическую и ультразвуковую.

Температурные воздействия. При воздействии температуры на материал стенок аппаратов и трубопроводов возникает опасность их повреждения в результате появления температурных напряжений и изменения механических свойств металлов (действие высоких и низких температур).

Температурные напряжения в металле возникают при изменении температуры стенок аппаратов и трубопроводов под воздействием внутреннего или внешнего тепла как следствие изменения линейных размеров отдельных элементов, узлов или конструкции (аппарата или трубопровода) в целом. Температурные напряжения могут возникать только тогда, когда конструкция аппарата или трубопровода препятствует свободному изменению ее линейных размеров.

На практике температурные напряжения возникают при жестком креплении трубопроводов, неодинаковой температуре отдельных элементов аппарата сложной конструкции (например, в кожухотрубчатых теплообменниках), в толстостенных аппаратах и в аппаратах, изготовленных из разнородных металлов, при резком изменении температуры (например, при пуске и остановке аппаратов, при попадании на нагретую поверхность компактной водяной струи во время тушения жара).

Действие высокой температуры на материал стенок аппаратов и трубопроводов может быть вызвано производственной необходимостью (например, высокой рабочей температурой в аппаратах огневого действия) или быть следствием аварии и пожара на установке. Высокая температура может вызвать значительное снижение механических (прочностных) свойств металлов и, следовательно, появление медленно нарастающих во времени пластических деформаций даже тогда, когда напряжение от рабочих нагрузок не будет превышать предела текучести данного материала. Это явление носит название ползучести (крипп). При появлении признаков ползучести металлов возникает реальная угроза повреждения аппарата или трубопровода.

Действие низкой температуры на производственное оборудование может быть связано с осуществлением технологических процессов, в которых в качестве хладоагентов используются сжиженные газы, имеющие весьма низкую температуру кипения.

При неправильном выборе материала или его переохлаждении низкие температуры могут вызвать изменение механических свойств и, в частности, снижение ударной вязкости металлов.

Потеря ударной вязкости при действии других сопутствующих факторов (вибрации, гидравлических ударов и т. п.) приводит сначала, как правило, к образованию трещин в стенках аппаратов. При этом возникает реальная угроза полного их разрушения даже под действием нормальных рабочих нагрузок при отсутствии каких-либо признаков нарушения технологического режима работы аппаратов.

Химические воздействия. В результате химического воздействия агрессивных веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, а также внешней среды на стенки аппаратов происходит постепенное уменьшение их толщины или снижение механических свойств металла. При этом исчерпывается предел прочности металла, когда стенки аппарата уже не могут противостоять даже нормальным рабочим нагрузкам, и происходит их повреждение. Разрушение металла под воздействием соприкасающейся с ним среды называется коррозией.

Различают три вида коррозии: прямое химическое воздействие - химическая коррозия, воздействие в результате электрохимических реакций - электрохимическая коррозия и воздействие на металл микроорганизмов- биохимическая коррозия (в чистом виде она встречается редко и поэтому здесь не рассматривается).

Химическая коррозия протекает в среде жидких диэлектриков (неэлектролитов), нагретых до высоких температур, при отсутствии влаги на поверхности металла. К жидким неэлектролитам, можно отнести многие органические (бензол, толуол, бензин, керосин, мазут и т. п.) и неорганические (жидкий бром, расплавленная сера, жидкий фтористый водород и т. п.).

Химическая коррозия в зависимости от ведущего фактора процесса подразделяется на кислородную, сероводородную, серную и водородную.

При кислородной коррозии химические реакции, протекающие на поверхности металла, относят к двум типам реакций: окислению железа до окислов образованием окисной пленки в виде окалины и реакции обезуглероживания с участием карбида железа.

Серная и сероводородная коррозия металлов в среде углеводородных жидкостей - нефти и нефтепродуктах. Такие продукты на данном производстве отсутствуют.

Водородная коррозия по своему механизму является межкристаллитной. Процесс проникновения водорода в структуру металла вызывает так называемую водородную хрупкость, которая характеризуется резким снижением прочности металла. Давление и уменьшение объема металла вызывают появление многочисленных микротрещин, которые и снижают механическую прочность металла.

Защиту технологического оборудования от химической коррозии обеспечивают применением жаростойких сталей с легирующими добавками, которые способствуют образованию на поверхности металлов химически устойчивых защитных пленок; специальных жаростойких покрытий (сплавов железо-алюминий, железо - хром, смесью металла с окислами или с керамикой и т. п.); созданием защитной газовой среды, которая в зависимости от природы металла не должна содержать окислителей (для стали) или восстановителей (для меди и ее сплавов). Часто для этих целей применяют инертные газы - азот и аргон.

Электрохимическая коррозия по сравнению с другими видами наиболее часто встречается в условиях производства. Она проявляется всегда, когда поверхность металла вступает в контакт с электролитом, в котором происходит растворение металла.

К электрохимической коррозии относятся: атмосферная коррозия, протекающая во влажном воздухе при температуре окружающей среды; морская коррозия; подземная (грунтовая) коррозия и электрокоррозия или коррозия блуждающими токами (токами утечки).

6. Анализ проявления возможных технологических источников

зажигания

Одновременное появление в пространстве трех факторов - горючего вещества, окислителя и источников зажигания - может привести при определенных количественных соотношениях к возникновению и развитию пожара. Основной принцип предотвращения пожара, то есть основной принцип пожарной профилактики, состоит в устранении или хотя бы в разобщении по времени с остальными одного из указанных факторов.

Источником зажигания может явиться такое нагретое тело (при вынужденном воспламенении) или такой экзотермический процесс (при самовоспламенении), которые способны нагреть некоторый объем горючей смеси до определенной температуры, когда скорость тепловыделении (за счет реакции в горючей смеси) равна или превышает скорость теплоотвода из зоны реакции, причем мощность и длительность теплового действия источника должны обеспечивать поддержание критических условий в течение времени, необходимого для развития реакции с формированием фронта пламени, способного к дальнейшему самопроизвольному распространению.

Производственные источники зажигания: открытый огонь, раскаленные продукты горения и нагретые ими поверхности; тепловое проявление механической энергии; тепловое проявление химических реакций (из этой группы в самостоятельную выделены открытый огонь и продукты горения); тепловое проявление электрической энергии;

Открытый огонь, раскаленные продукты горения и нагретые ими поверхности - производственные источники зажигания.

При производстве ремонтных работ часто используют пламя горелок и паяльных ламп, применяют факелы для отогрева замерзших труб, костры для прогрева грунта или сжигания отходов. Температура пламени, а также количество выделяющегося при этом тепла достаточны для воспламенения почти всех горючих веществ. Поэтому главная защита от данных источников зажигания - изоляция от возможного соприкосновения с ними горючих паров и газов (при авариях и повреждениях соседних аппаратов.

При проектировании технологических установок «огневые» аппараты следует изолировать, размещая их в закрытых помещениях, обособленно от других аппаратов.

Аппараты огневого действия размещают на площадках с соблюдением разрывов, величина которых в зависимости от характера и режима работы смежных аппаратов и сооружений регламентируется нормативными актами.

Источником открытого огня является и зажженная спичка.

Производственным источником зажигания являются искры, возникающие при работе топок и двигателей. Устранение причин искрообразования - это поддержание двигателей в хорошем техническом состоянии, соблюдение установленных режимов сжигания топлива, использование только того вида топлива, на которое рассчитан двигатель, своевременная очистка.

Для улавливания и гашения искр используются искроуловители и искрогасители: осадительные камеры, инерционные камеры и циклоны, турбиновихревые уловители, электрофильтры, а также устройства с использованием водяных завес, охлаждения и разбавления газов водяными парами и т. п.

Тепловое проявление механической энергии как производственный источник зажигания.

В производственных условиях пожароопасное повышение температуры тел в результате превращения механической энергии в тепловую наблюдается при ударах твердых тел (с образованием или без образования искр); при поверхностном трении тел во время их взаимного перемещения; при механической обработке твердых материалов режущими инструментами, а также при сжатии газов и прессовании пластмасс. Степень разогрева тел и возможность появления при этом источников зажигания зависит от условий перехода механической энергии в тепловую.

Искры, образующиеся при ударах твердых тел. При достаточно сильном соударении некоторых твердых тел высекаются искры (искры удара и трения).

В производственных условиях от искр удара воспламеняются ацетилен, этилен, водород, окись углерода, сероуглерод. Чем больше в смеси кислорода, тем интенсивнее искра горит, тем выше горючесть смеси.

Искры, образующиеся при работе ударными инструментами (молотками, зубилами, ломами и т. п.), часто вызывают пожаровзрывоопасные ситуации.

Искры, образующиеся при ударах подвижных механизмов машин об их неподвижные части. Возможно и при неправильной регулировке зазоров, при деформации и вибрации валов, изнашивании подшипников, перекосах, недостаточном креплении на валах режущего инструмента и т. п. В таких случаях возможно не только искрообразование, но и поломка отдельных частей машин. Поломка узла машины, в свою очередь, может быть причиной образования искр, так как частицы металла попадают при этом в продукт.

Загорание от перегрева подшипников машин и аппаратов. Наиболее пожароопасны подшипники скольжения сильно нагруженных и высокооборотистых валов. Плохое качество смазки рабочих поверхностей, их загрязнение, перекосы валов, перегрузка машины и чрезмерная затяжка подшипников - все это может явиться причиной перегрева подшипников.

Чтобы избежать пожаровзрывоопасной ситуации вместо подшипников скольжения применяют подшипники качения, систематически их смазывают, контролируют температуру. Предотвратить перегрев подшипников позволяют системы принудительной смазки, устройство которых должно обеспечивать контроль наличия масла, замену отработанного масла свежим (с заданными рабочими характеристиками), быстрое и легкое удаление подтеков масла с частей машины.

Тепловое проявление химических реакций - производственный источник зажигания

Химические реакции, протекающие с выделением значительного количества тепла, таят потенциальную опасность возникновения пожара или взрыва, так как возможен неконтролируемый разогрев реагирующих, вновь образующихся или рядом находящихся горючих веществ.

Вещества, самовоспламеняющиеся и самовозгорающиеся при соприкосновении с воздухом. Многие вещества, соприкасаясь с воздухом, способны к самовозгоранию. Самовозгорание начинается при температуре окружающей среды или после некоторого предварительного (иногда незначительного) их подогрева. К таким веществам следует отнести растительные масла и животные жиры, каменный и древесный уголь, сернистые соединения железа, некоторые сорта сажи, порошкообразные вещества (алюминий, цинк, титан, магний, торф, отходы нитроглифталевых лаков), олифу, скипидар, лакоткани, клеенку, гранитоль, сено, силос и т. п.

Для самовозгорания таких веществ необходимо, чтобы температура среды в аппаратах была выше температуры их самовоспламенения. В рассматриваемом случае температура в аппаратах значительно ниже.

Веществ, способных к воспламенению при взаимоконтакте на данном производстве нет.

Тепловое проявление электрической энергии - производственный источник зажигания

При несоответствии электрооборудования (электродвигателей, сетей, преобразователей, пускорегулирующих приборов и т. п.) характеру технологической среды, а также в случае несоблюдения правил эксплуатации этого электрооборудования может возникнуть пожаровзрывоопасная ситуация на производстве. Пожаровзрывоопасные ситуации возникают в технологических процессах производств, при коротких замыканиях, при пробоях слоя изоляции, при чрезмерном перегреве электродвигателей, при повреждениях отдельных участков электрических сетей, при искровых разрядах статического и атмосферного электричества и т. и.

При коротком замыкании образуются электрическая дуга, искры и выделяется большое количество тепла, что приводит обычно к воспламенению изоляции, расплавлению проводников или деталей электрических машин с разбрызгиванием частичек расплавленного металла.

Замыкания и искровые пробои между обкладками конденсаторов, между электродами аппаратов и устройств могут привести к повреждениям герметичных аппаратов и воспламенению горючих веществ.

Опасные последствия перегрузки наблюдаются при неправильно выбранной или неисправной защите сотен плавкими вставками или автоматами.

Разряды статического электричества могут образоваться при транспортировке жидкостей, газов и пылей, при ударах, измельчении, распылении и подобных процессах механического воздействия на материалы и вещества, являющиеся диэлектриками. Искровые разряды статического электричества могут воспламенить паро-, газо- и пылевоздушные смеси.

Отсутствие, неисправность или неправильная эксплуатация систем молниезащиты в зонах активного проявления грозовой деятельности могут вызвать поражение зданий, сооружений, технологических установок прямыми ударами молнии, особенно при наличии массивных высоких металлических конструкций или аппаратов со стравливающими линиями и воздушками.

Отсутствие или неисправность систем заземления аппаратов и конструкций, отсутствие перемычек между трубопроводами могут привести к образованию опасных искровых разрядов.

В некоторых случаях воспламенение горючих веществ, происходит в результате индукционного и диэлектрического нагрева. Кроме того, могут быть местные перегревы диэлектриков, попавших под воздействие переменного электрического тока.

7. Оценка наиболее вероятных путей распространения пожара

Практика эксплуатации различных производств свидетельствует, что в одних случаях начавшийся пожар через некоторое время самолокализуется, а в других - может получить быстрое развитие. Из одного технологического аппарата он может перейти в другой, выйти за пределы технологического оборудования, распространиться в соседнее производственное помещение, перекинуться на строительные конструкции здания и сооружения и таким образом принять большие размеры, причинить значительный материальный ущерб, а иногда привести и к гибели людей.

Пожар может получить быстрое распространение только в том случае, если в технологических процессах производства будут для этого соответствующие причины (они непосредственно связаны с технологией производства) и условия для распространения начавшегося пожара.

Причинами быстрого распространения пожара в условиях производства являются: сосредоточение большого количества горючих веществ и материалов; наличие технологических систем транспорта, связывающих в единое целое не только технологические установки, но и производственные помещения по горизонтали и вертикали здания или сооружения; внезапное появление факторов, ускоряющих его развитие (растекание огнеопасных жидкостей при аварийном истечении из поврежденного оборудования, разрушение аппаратов при взрыве).

Условиями, способствующими распространению пожара на производстве, являются; позднее обнаружение и сообщение о нем; отсутствие или неисправность стационарных и первичных средств пожаротушения; неквалифицированные действия людей при тушении пожара. Эти условия непосредственно не связаны с технологией производства и поэтому здесь не раскрываются.

Начавшийся пожар может быстро развиться, принять большие масштабы и причинить значительный ущерб только в том случае, если будут соответствующие условия. Когда нет условий для распространения пожара, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, огонь не выйдет за пределы первоначально охваченного им участка и убытки от такого пожара будут минимальными.

В цехах, связанных с обращением ЛВЖ и ГЖ, всегда имеются условия для быстрого распространения возникшего пожара. Это объясняется не только наличием в помещениях и на открытых площадках огнеопасных жидкостей, но и весьма часто отсутствием соответствующих препятствий или специальных противопожарных преград на путях возможного распространения огня.

Анализ пожаров на складах ЛВЖ и ГЖ показывает, что резервуары, расположенные рядом с горящим, иногда взрываются или в течение всего пожара остаются невредимыми. В отдельных случаях наблюдается факельное горение в местах выхода паров из емкостного аппарата или происходит механическое разрушение аппарата из-за потери прочностных свойств.

Безопасное состояние характеризуется тем, что локальный нагрев конструкции или оборудования, установленного на аппарате, меньше величины стандартной температуры самовоспламенения. Период наступления I кризисного состояния (опасность взрыва паровоздушной среды в аппарате) характеризуется тем, что к этому периоду времени концентрация паров жидкости находится в области воспламенения, а температура в месте локального нагрева достигла или превышает температуру самовоспламенения. Если концентрация паров в аппарате выше верхнего предела воспламенения, а локальная температура элементов конструкции или оборудования аппарата в местах выхода паров равна или выше температуры воспламенения, то возможно факельное горение в местах выхода паров, т. е. наступление II кризисной ситуации.

Если наступление первых двух кризисных состояний не вызывает сомнений, то на III состоянии следует остановиться. Увеличение рабочих напряжений происходит из-за возрастания давления паров внутри аппаратуры ввиду несоответствия пропускной способности дыхательных и предохранительных клапанов массе испаряющейся жидкости. Одновременно происходит сначала некоторое увеличение предела прочности материала вследствие увеличения температуры концентрации аппарата, а затем резкое уменьшение предела прочности металла.

Аппарат может из I кризисного состояния перейти во II кризисное состояние, а из II состояния - в III. Это можно объяснить тем, что стандартной температуре самовоспламенения паров, приводимой в справочной литературе, соответствует стехиометрическая концентрация в реакции горения углеводорода в воздухе. При отклонении концентрации от стехиометрической в области воспламенения паров будет изменяться и температура самовоспламенения. Наступление вышеперечисленных кризисных ситуаций емкостных аппаратов объясняется воздействием весьма мощных падающих тепловых потоков, достигающих десятков киловатт на 1 м (для сравнения падающий тепловой поток от солнца составляет примерно 0,5 кВт/м2).

Величина падающего теплового потока на технологический аппарат зависит от физико-химических свойств горящей жидкости, а также от характера теплообмена аппарата с факелом пламени. Можно отметить два характерных вида теплообмена: лучисто-конвективный и лучистый теплообмен.

Наиболее интенсивное наступление кризисных состояний отмечается, когда емкостной аппарат находится в огне. Условиями, которые способствуют возникновению такой ситуации, являются переливы и утечки жидкостей. При этом на время наступления кризисных состояний существенное влияние оказывает материал, из которого изготовлен емкостный аппарат.

Для установления времени выживания емкостных аппаратов при лучисто-конвективном теплообмене были проведены специальные исследования. Таким образом, быстрое увеличение давления в металлических резервуарах приводит через несколько минут пожара к неконтролируемому выбросу жидкости или к механическому разрушению резервуара. Стеклопластиковые резервуары быстро сгорают вместе с залитым в них продуктом, а поэтому их не следует использовать для автомобильных, железнодорожных цистерн, резервуаров и бочек для перевозки ЛВЖ и ПК.

В условиях пожара наиболее часто на соседние объекты воздействует лучистая составляющая пожара. Для предупреждения возможности распространения пожара от лучистой энергии факела пламени на соседние объекты, а также для успешного маневрирования пожарных подразделений нормативные документы регламентируют устройство противопожарных разрывов.

Расчет категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности. Определение количества вещества, поступившего в помещение.

m= (Va*?+qn*+lп**d2/4+l0*d2/4)*?ж=(0,84*1,08+3,6*300+14,4*3,14*0,032/4 +12*3,14*0,0482/4)*868,5=938795,589

Определяем площадь разлива:

Fp= m/?ж*1000=938795,589/868,5*1000=1080939,08 м2 Sпом, принимаем Sp=Sпом =100,8м2

Определяем площадь испарения:

исп.= Sпом= 100,8 м2 .

Определим интенсивность испарения:

= 10-6* ? * *Pp, где Рр- плотность насыщенных паров.

Ps= 0.133*10(A-B/(Ca+t))= 0.133 * 10(6,98426-1252,776/(225,178+21,6))=10,4573 кПа

Для нахождения ? находим скорость движения воздуха в помещении:

=AB*L/3600= 4,8*12/3600=0,016 м/с.

По табл. находим ? =1,0= 10-6*1.0**10,4573=0,000092 кг/см2

Определим время полного испарения ЛВЖ:

u=m/W*F= 938795,589/ 0,000092 * 100,8= 1028593427947,83с.

Определим расчетное время испарения: u >3600 с, поэтому принимаем тр=3600 с.

Определим массу ЛВЖ, испарившуюся с поверхности розлива:

muf = W*F*?p =0,000092 * 100,8 * 3600 = 33,38496 кг.

Определим массу испарения жидкости с учетом работающей вентиляции:

m* = muf*/(1+(AB*?p/3600))* = 33,38496 /(1+ (4,8*3600/3600)) =5,756 кг.

Определим среднюю рабочую концентрацию вещества в помещении:

Jp = 100* m*/(prn*VCB)=483,84= 12.5*Mr/(tB+273)=12,5*78,11/(21,6+273)=3,31424 кг/м=100*5,756 /(3,31424 *483,84)=0,35895

Коэффициент участия паров этилового спирта во взрыве 0,3.

Определим избыточное давление взрыва:

JCT = 100/(1+4.84*?), где ? = 3+(6-0)/4-1/2 = 4;

JCT= 100/(1+4,84-4) = 4,91;

?Р = (900 -101) * (5,756 * 0,3 / 483,84* 3,31424) * (100/4,91) *1/3 = 64,1606 кПа.

Данное помещение относится к категории А.

8. Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности

заданного технологического процесса

Предотвращение образования горючей среды. Главным фактором, обуславливающим пожарную опасность технологического процесса транспорта ЛВЖ и ГЖ, является потенциальная возможность образования горючей среды как внутри резервуаров и емкостей, так и около них, особенно при технологических операциях наполнения. В складских и производственных помещениях, а также на территории склада опасные концентрации возникают, как правило, только при аварийных ситуациях в результате нарушения технологического процесса или повреждения технологического оборудования.

Защита от образования горючей среды внутри резервуаров и емкостей. Основными технологическими аппаратами, предназначенными для хранения ЛВЖ и ГЖ, являются резервуары и различные емкости. Конструкция резервуара совместно с климатическими и метеорологическими условиями местности определяет закономерности образования горючей среды. При хранении жидкости в стальных наземных резервуарах при воздействии солнечной радиации происходят колебания суточных температур и температуры поверхностного слоя жидкости в резервуаре. После захода солнца происходит охлаждение газового пространства резервуара, температура которого стремится к минимальной суточной. Одним из наиболее простых направлений пожарной профилактики по предотвращению образования горючей среды является определение безопасных температурных условий хранения.

Ликвидация паровоздушного пространства как средство предотвращения образования горючей среды в резервуарах. Рекомендуется хранить ЛВЖ с температурой вспышки паров до 28 °С и ниже и резервуарах с плавающей крышей и при соответствующем обосновании в резервуарах с понтонами, а также использованием резинотканевых резервуаров.

Поддержание нормальной воздушной среды в зданиях и помещениях. При монтаже технологического оборудования и трубопроводов, предназначенных для хранения и транспортирования ЛВЖ и ГЖ, пытаются достичь максимальной герметизации. Однако полностью предотвратить утечку паров в местах соединения трубопроводов и оборудования не удается. Пары взрывоопасных жидкостей могут поступать в воздух производственных помещений при наполнении емкостей через сальники насосов, при плохо пригнанных пробках в таре, при наличии трещин в сварных соединениях, а также посредством испарения

с открытых поверхностей. В процессе обращения с тарой должны соблюдаться элементарные правила укладки. Наиболее опасные участки производства, связанные с розливом жидкостей в тару, а следовательно, с наиболее интенсивным испарением, отделяются от складских помещений стенами или перегородками. Эта помещения должны иметь выходы непосредственно наружу. Для отвода паров из стационарно установленных мерников напорных баков, промежуточных емкостей обычно устанавливают дыхательные трубы, которые выводят на 2 м выше конька крыши. Кроме рассмотренных мер, обеспечивающих уменьшение количества выделяющихся веществ из аппаратов, эффективным средством поддержания нормальной воздушной среды в производственных помещениях является непрерывное удаление загрязненного воздуха.

Защита от возникновения аварийных ситуаций. Основными причинами, обусловливающими возникновение аварийных ситуаций, связанных с образованием зон взрывоопасных концентраций, можно считать: низкую надежность технологического оборудования; отсутствие или несовершенность систем автоматического налива; нарушение правил технической эксплуатации технологического оборудования; несоблюдение правил обращения с ЛВЖ; стихийные бедствия (землетрясения, наводнения и пр.). Знание причин распространения пожара позволяет разработать эффективные решения пожарной безопасности д ля предупреждения крупных пожаров. Среди таких решений можно назвать следующие: снижение при проектировании и эксплуатации производства количества горючих веществ, обращающихся в технологическом процессе производства; защита производственных коммуникаций от распространения пламени, защита аппаратов от растекания и разрушения при взрыве.

Снижение количества горючих веществ в период нормальной эксплуатации производства. При нормальной эксплуатации технологического оборудования в условиях производства может обращаться значительное количество горючих веществ и материалов в виде исходного сырья, полупродуктов (полуфабрикатов), готовых продуктов и отходов производства (за исключением производств с безотходной технологией). Для снижения количества горючих веществ в период нормальной эксплуатации производства применяют следующие решения пожарной безопасности режимного характера: защита производственных помещений от перегрузки горючими веществами, уменьшение количества горючих отходов, замена горючих веществ.

Защита производственных помещений от перегрузки веществами. В период нормальной эксплуатации производства для работы отдельного аппарата (станка) или установки необходимо иметь определенное количество исходного сырья в виде твердых горючих веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и горючих газов, которые могут размещаться непосредственно в производственном цехе или на сырьевых складах предприятия. Горючие вещества в виде готовых продуктов (продукции) могут также накапливаться на конечных стадиях технологии производства, в цехе, в складских помещениях. Общее количество накапливающихся горючих веществ и материалов зависит от производительности технологического оборудования и организации технологического процесса (автоматизации, механизации, технологической дисциплины). В каждом конкретном случае устанавливают предельно допустимую норму горючей нагрузки помещений путем ограничения количества горючих веществ по площади (для штучной и фасованной продукции в таре), жидких и твердых веществ по объему или массе, а также исходя из производительности технологического оборудования или сменной потребности.

Уменьшение количества горючих отходов в производственных условиях достигается выбором метода переработки (обработки) веществ.

Важным для сокращения количества горючих веществ в производственных помещениях является своевременное удаление горючих отходов от мест их образования в технологических процессах. Наибольший эффект дают непрерывные механизированные способы удаления отходов. Среди них широкое распространение получили аспирационные системы местных отсосов, которые позволяют практически полностью исключить поступление в цех горючих отходов производства в виде паров, газов или пылей.

Замена горючих веществ на негорючие или менее горючие имеет большие возможности в обеспечении пожарной безопасности не только при проектировании, но и в период эксплуатации производства. Например, замена лакокрасочных материалов и клеев на летучих растворителях на водорастворимые.

Снижение количества горючих веществ и материалов при авариях и пожарах на производстве. При аварии или пожаре на производстве для снижения опасности их распространения возникает необходимость в экстренной эвакуации горючих веществ из опасной зоны. Для этой цели на производстве создаются специальные системы, обеспечивающие аварийную эвакуацию огнеопасных веществ и материалов.

Аварийный слив жидкостей. Системы аварийного слива предусматриваются из емкостной аппаратуры, содержащей огнеопасные жидкости (сжиженные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости). Системы аварийного слива различают: по способу слива жидкости (самотеком, под избыточным давлением, перекачкой с помощью насоса), по приводу в действие (с ручным и автоматическим пуском), по схеме слива (простая схема - слив из одного аппарата и сложная- слив из группы аппаратов).

Аварийный слив осуществляют в специальные аварийные емкости или в емкости промежуточных и сырьевых (товарных) складов, в технологические аппараты (смежных отделений, установок и цехов данного производства). Объем аварийной емкости в большинстве случаев принимается из расчета полного слива жидкости из одного наибольшего по объему аппарата цеха (установки).

Трубопроводы, по которым осуществляется аварийный слив жидкости, прокладывают с уклоном в сторону аварийной емкости с минимальным числом поворотов. Их защищают гидравлическими затворами и оборудуют единственной по длине сливного трубопровода аварийной задвижкой на каждый опорожняемый аппарат. Продолжительность аварийного слива на практике чаще принимают не более 15 мин.

Аварийное стравливание горючих паров и газов. Необходимость в экстренной эвакуации из опасной зоны при аварии или пожаре возникает и при эксплуатации аппаратов с горючими газами и перегретыми парами ЛВЖ и ГЖ. Процесс эвакуации на практике обеспечивается с помощью систем аварийного стравливания (выпуска) горючих паров и газов, Аварийный сброс паров и газов осуществляется путем их выпуска под действием избыточного давления, которое образовалось к моменту открытия аварийной задвижки. Сброс паров и газов осуществляется не в аварийную емкость, а по спускному трубопроводу, через свечу в атмосферу.

Защита производственных коммуникаций. К производственным коммуникациям относятся системы для прокладки технологических трубопроводов (наземные трубопроводные эстакады, подземные тоннели, траншеи), системы канализации, отдельные трубопроводы, воздуховоды, лотки, каналы и т. п. Опасность распространения пламени по этим коммуникациям появляется тогда, когда в них создаются условия дня образования горючей газо-, паро-, пылевоздушной концентрации; появляется равномерно распределенная по длине горючая нагрузка в виде отложений различных веществ и материалов; имеются горючие газы, а также жидкости, обладающие способностью к взрывному распаду без доступа воздуха под действием нагрева или сжатия.

Для предупреждения распространения пожара по производственным коммуникациям в технологических процессах применяют различные устройства: огнепреградители (сухие и жидкостные), затворы из твердых сыпучих материалов, огнепреграждающие задвижки (заслонки, шиберы), перемычки и засыпки, водяные и паровые завесы и т. д.

Жидкостные огнепреградители (гидравлические затворы) применяют для защиты жидкостных и газовых трубопроводных линий, лотков, производственной канализации и т.п., в которых по условиям эксплуатации может создаться опасность распространения пламени в кинетическом (со взрывом) и диффузионном (медленное распространение по поверхности жидкости) режимах горения. Для повышения эффективности, огнетушашего действия жидкостных огнепреградителей, высоту запирающего слоя жидкости при нормальном давлении принимают от 10 до 50 см. Гидрозатворы широко применяют для защиты наполнительных линий аппаратов с нижней подачей жидкости, сливных линий на сливоналивных эстакадах, переливных линий емкостных аппаратов, производственной канализации на предприятиях с ЛВЖ и ПК, лотков насосных помещений и т. п.

Огнезадерживающие заслонки или пламеотсекатели применяются для защиты трубопроводов от распространения горения по отложениям различных горючих веществ, лакокрасочных материалов, пылей, волокон, жидких конденсатных пленок, твердых пористых продуктов термического распада и т. п. Огнезадерживающие заслонки должны обладать достаточным пределом огнестойкости, для чего их делают многослойными из различных материалов.

Важным требованием, определяющим эффективность защитного действия пламеотсекателей, является их быстродействие: они должны успеть надежно перекрыть трубопровод еще до подхода пламени.

Защита технологических аппаратов. Защита аппаратов от распространения пожара осуществляется по двум основным направлениям: от растекания при аварийном истечении огнеопасных жидкостей и от разрушения при взрыве.

Защита от растекания. Локализация аварии и пожара в технологических процессах с применением огнеопасных жидкостей зависит от решения по предупреждению аварийного истечения огнеопасных жидкостей из поврежденного технологического оборудования и по предупреждению растекания излившейся части жидкости. Чаще всего для этой цели используют запорные задвижки ручного действия или с дистанционным пуском, с автоматическим приводом, а также другие специальные устройства (скоростные отсекатели потока, обратные клапаны, мембранные клапаны и т.п.). Введение в действие этих устройств часто блокируют с автоматическим отключением перекачивающих насосов.

Предупреждение растекания излившейся жидкости обеспечивают устройством на пути ее движения различных преград (обвалований, стенок, бортиков, порогов, лотков и т. п.). Обвалование устраивают вокруг отдельно стоящих наземных или полуподземных резервуаров или группы резервуаров, а также электродегидраторов, отстойников и других аппаратов емкостного типа с ЛВЖ и ГЖ или сжиженными газами. Его устраивают в виде сплошного земляного вала с расчетной высотой и шириной или сплошной стенки из негорючих материалов.

Защита аппаратов от разрушения при взрыве. При взрывном разрушении аппаратов внезапно создаются условия для быстрого распространения пожара в результате разбрасывания содержимого аппарата (огнеопасных жидкостей, сыпучих материалов) на большое расстояние в производственном цехе или на открытой площадке, осколочного повреждения соседнего технологического оборудования, разрушающего действия ударной волны. Защиту аппаратов от разрушения при взрыве осуществляют путем создания условий для своевременного стравливания из них образующихся продуктов сгорания. Аппарат защищают взрывными предохранительными клапанами мембранного типа (взрывными мембранами) или в виде шарнирно-откидных дверец.

Автоматизация технологических операций как средство предотвращения переливов. Во время налива резервуаров уровень жидкости должен постоянно контролироваться. Переливы происходят исключительно из-за халатности обживающего персонала. Контроль за наполнением и опорожнением резервуаров может быть осуществлен с помощью уровнемеров различного типа, обеспечивающих как местное, так и дистанционное измерение уровня продукта. Для предотвращения перелива на резервуаре дополнительно устанавливается сигнализатор предельного уровня. Этот сигнал может быть использован для автоматического отключения насосов, а также для закрытия или открытия электроуправляемых задвижек на трубопроводных коммуникациях.

Безопасные условия складирования тары. ЛВЖ и РК в таре могут храниться на предприятиях в складских зданиях, под навесом и на открытых площадках. Способ хранения зависит от климатических условий, типа тары и физико-химических свойств, хранимых жидкостей.

Одной из важных мер пожарной профилактики является соблюдение элементарных требований при складировании тары.

производство пожаровзрывоопасный среда безопасность

9. Предложения по обеспечению безопасного проведения

технологического процесса необходимыми приборами автоматики для

контроля технологических параметров

Автоматическая система состоит из объекта автоматизации и автоматических устройств, взаимодействующих друг с другом во время совместной работы. По назначению автоматические системы классифицируются на; системы автоматического контроля и сигнализации; автоматической защиты и блокировки; автоматического управления; автоматического регулирования.

Системы автоматического контроля и сигнализации обеспечивают наблюдение за состоянием параметров технологического процесса производства: температуры, давления, уровня, расхода, концентрации и т. п. Основными элементами систем автоматического контроля являются: измерительный преобразователь (датчик), канал связи (медные, стальные, алюминиевые или полиэтиленовые трубки, электропроводы), вторичный прибор, сигнальные лампы-звонки. На основе приборов автоматического контроля в условиях производства применяют три вида технологической сигнализации: контрольную (извещает о состоянии контролируемых объектов: открыты или закрыты регулирующие органы, включены или отключены насосы, воздуходувки и т.п.); предупредительную (извещает о возникновении опасных изменений технологического режима, т. е. о достижении крайних, предельных значений технологических параметров, дальнейшее отклонение которых может привести к аварии, пожарам и взрывам) и аварийную (извещает о недопустимых отклонениях технологических параметров или о внезапном, аварийном отключении оборудования). Комплексы автоматических систем пожарной сигнализации предназначены для максимально быстрого обнаружения места возможного загорания на охраняемом объекте. При необходимости устройства охранной сигнализации должна предусматриваться автоматическая охранно-пожарная сигнализация. Здания и сооружения, для которых не предусматривается автоматическая пожарная сигнализация, должны быть оборудованы электрической пожарной сигнализацией с ручным пуском.

Комплекс сигнализации включает извещатель, линейную связь, приемную станцию с блоками питания и его резервированием. Для связи с автоматическими устройствами пожаротушения системы сигнализации могут быть дополнены пусковыми устройствами, различными световыми и звуковыми сигнализаторами, которые выносятся вне зоны обслуживания основного приемного блока или на централизованный пульт пожарной част Для складов ЛВЖ и ГЖ применяют взрывобезопасные извещатели. Установки пожаротушения. Для тушения пожара на предприятиях по производству ЛВЖ и ГЖ применяют следующие установки пожаротушения: стационарные автоматического пожаротушения; стационарные неавтоматического пожаротушения и передвижные. В качестве огнетушащего вещества в этих установках используется, как правило, воздушно-механическая пена средней кратности. Емкость резервуаров, площадь производственных помещений и пожарная нагрузка являются основными факторами, обуславливающими применение вида установки пожаротушения.

Системы автоматической защиты и блокировки обеспечивают сигнализацию об опасных, аварийных отклонениях технологических параметров в процессах, где авария может привести к тяжелым последствиям, частично или полностью останавливают процесс, прекращают подачу сырья или теплоносителя, стравливают избыток паров и газов в атмосферу. Автоматическая защита широко применяется для предотвращения переполнения горючими жидкостями технологических аппаратов; защиты компрессорных установок от перегрева и избыточных давлений; для локализации перехода самоускоряющихся реакций во взрыв и т. п.

Автоматическая блокировка относится к особому виду автоматической защиты и предупреждает возможности неправильных или несвоевременных включений и отключений машин и аппаратов, могущих привести к авариям, пожарам и взрывам.

Системы автоматического управления предназначены для автоматической смены предусмотренных операций в технологическом процессе производства. В процессе управления производством выполняются следующие операции: получение информации о состоянии объекта управления с помощью средств и систем автоматического контроля; обработка и анализ полученной информации, благодаря которым формируется решение о характере воздействия на управляемый объект; реализация принятого решения с помощью устройств, непосредственно воздействующих на объект.

Системы автоматического регулирования используют для поддержания заданных физических величин, характеризующих протекание технологического процесса или изменения их по определенному закону (программе).

Автоматическое регулирование является наиболее совершенным видом автоматики и выполняет одновременно функции контроля и управления.

Список используемой литературы

1. Клубань В.С, Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. Москва, 1987 г.

. Алексеев М.В., Волков О.М, Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. Москва, 1986 г.

. Баратов А.Н. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Москва, 1987 г.

. Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. Справочник, 1 и 2 часть. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов, средства их тушения. Москва, 1990 г.

. Сучков В.П. Пожарная безопасность при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных предприятиях. Москва, 1985 г.

. Лившиц М.Л. Лакокрасочные материалы. Москва,1982 г.

. Орлова О.В., Фомичева Т.Н. Технология лаков и красок. Москва, 1990 г.

. Суворовская К.А. Производство лаков и красок. Москва, 1965 г. 9. Лившиц М.Л. Технический анализ и контроль производства лаков и красок. Москва, 1980 г.

Больше работ по теме:

Оценка организации безопасности труда на рабочем месте оператора ЭВМ ОАО "Новосибхимфарм"
Курсовая работа (т)
Оценка условий работы и охрана труда на рабочем месте: монтаж контрольно-измерительных приборов
Курсовая работа (т)
Оценка условий труда на рабочем месте токаря в токарном цехе
Курсовая работа (т)
Оценка устойчивости работы студии в чрезвычайных ситуациях
Курсовая работа (т)
Пожарная безопасность в гостиничных комплексах
Курсовая работа (т)

Предмет: Безопасность жизнедеятельности

Тип работы: Курсовая работа (т)

Новости образования

Российский государственный социальный университет реорганизует сеть своих филиалов
22 Июля 2016 16:26
Более 70 представителей крупных вузов АСЕАН подтвердили участие в форуме во Владивостоке
22 Июля 2016 12:51
Абызов: публикация первичных статсведений снизит бюрократическую нагрузку на школы
22 Июля 2016 11:53
В Чечне свыше 200 школьников сдали ЕГЭ с результатом свыше 90 баллов - министр
22 Июля 2016 05:36
Замглавы Минобрнауки РФ: задача сократить число людей с высшим образованием не стоит
21 Июля 2016 20:19

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ