Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Введение
В условиях производства используется большое количество пожаровзрывоопасных материалов и веществ, а, следовательно, имеется опасность их взрыва и загорания. В связи с этим возникает необходимость изучения их взрывопожароопасных свойств. Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов определяют с целью получения исходных данных для разработки систем по обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности, строительных норм и правил, правил устройства электроустановок, при классификации опасных грузов, для выбора категории помещений и зданий в соответствии с требованиями норм технологического проектирования, анализа пожарной опасности объекта защиты. При проведении оценки пожарной безопасности технологических процессов повышенной пожарной опасности применяют критерии: индивидуального и социального риска, регламентированных параметров пожарной опасности технологических процессов. Значения допустимых параметров пожарной опасности должны быть такими, чтобы исключить гибель людей и ограничить распространение пожара. Анализ пожарной опасности технологических процессов отличных от процессов повышенной опасности предусматривает определение пожарной опасности использующихся в технологическом процессе веществ и материалов, путей распространения пожара, расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывоопасной и пожарной опасности, определение систем предотвращения пожара и противопожарной защиты, разработку мероприятий по повышению пожарной безопасности технологических процессов1. ПОЖ АРНАЯ ОПАСНОСТЬ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСК ОЙ ОБРАБОТК И МАТЕ РИАЛОВ, ИЗМЕ Л ЬЧЕ НИЯ Т ВЕ РДЫ Х ВЕЩ ЕСТВ. М Е РЫ ПОЖ АРНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ
1.1. Пожарная опасность механической обработки металлов
В цехах холодной обработки металлов проводятся токарные, строгальные, фрезерные, шлифовальные, зуборезные, долбежные, сверлильные, сварочные и другие работы с применением соответствующего оборудования (станков и механизмов). Механическая обработка металлов связана с преодолением значительных сил трения, в результате чего происходит нагревание обрабатываемого материала, режущего инструмента и от- ходов (стружки). Основными факторами, влияющими на степень разогрева материала при механической обработке, являются: – скорость резания; – величина подачи режущего инструмента, от чего зависит толщина стружки; – качество заточки инструмента; – механические и технологические свойства материалов. Главные требования пожарной безопасности при процессах механической обработки металлов должны сводиться к следующему. 1. Строгое соблюдение установленного режима обработки деталей на станках (скорость резания, величина подачи и т. п.). 2. Недопущение использования в работе тупого инструмента, а также станков, не приспособленных для обработки данного материала. 3. Соблюдение исправности и эффективности работы систем охлаждения станков. 4. Соблюдение исправности масляной системы. Выход масла наружу должен быть исключен. 5. Регулярная очистка транспортеров от масляных загрязнений (с применением технических моющих средств). Особую пожарную опасность представляет обработка магния, титана, циркония и их сплавов. Магний. Пыль магниевых сплавов загорается даже от искры и горе- ние носит характер взрыва. Пыль и стружка магния и его сплавов при наличии остатков смазочных масел могут самовозгораться. Еще более опасна влажная магниевая пыль, горение которой протекает чрезвычайно интенсивно и также носит характер взрыва. Не исключена возможность воспламенения наэлектризованной магниевой пыли, скапливающейся на стенках отсасывающих трубопроводов. Электризация пыли может про- изойти и вследствие трения при работе шлифовальных станков. При работе с магнием опасность представляют и пылеулавливающие установки с водяным орошением (водяными фильтрами). Магниевая пыль скапливает- ся на поверхности воды и из-за плохой вентиляции фильтров, в них воз- можно образование взрывоопасных концентраций водорода, образующегося вследствие взаимодействия магния с водой. Титан в обычных условиях не опасен, но при повышенных темпера- турах и особенно в виде тонкой стружки и в порошкообразном состоянии легко соединяется с кислородом, галогенами, серой и другими элемента- ми. В присутствии масла титан может самовозгораться. Взвешенная в воз- духе пыль титана взрывоопасна. Цирконий при обычной температуре не подвергается действию воды, разбавленных кислот и щелочей, но при горении энергично разлагает во- ду. На воздухе цирконий устойчив вследствие образования защитной окисной пленки. Взвешенная в воздухе пыль циркония взрывоопасна, а осевшая пыль – пожароопасна. Поэтому пожарная профилактика про- цесса механической обработки титана, циркония и их сплавов должна быть направлена главным образом на предотвращение образования взры- вопожароопасной пыли, ее удаление и поглощение.1.2. Пожарная опасность процессов измельчения твердых веществ
Твердые горючие вещества (зерно, уголь, серу, краску и др.) подвергают дроблению, измельчению или размолу. В процессе измельчения горючих веществ постоянно создаются две горючие системы: твердое вещество – воздух и аэрозоль. Из них наибольшую пожарную опасность представляют горючая аэровзвесь. Именно поэтому пожарная опасность тех- нологических процессов измельчения определяется пожароопасными свойствами образующейся в процессе измельчения пыли. При остановке дробилок пыль оседает, концентрация ее снижается, входит в область воспламенения, а затем становится ниже нижнего предела воспламенения, т. е. среда внутри машины становится безопасной. При пуске машин в работу концентрация пыли быстро растет. Концентрация пыли в барабане может быть взрывоопасной и при нормальном режиме работы машины, если она недогружена сырьем. Опасность представляет и пыль, выделяющаяся из мельниц в производственные помещения. Пыль оседает на оборудовании, элементах здания и образует легкогорючую среду (аэрогель), способную воспламениться от незначительного источника тепла. При этом пламя распространяется с большой скоростью. Опасность аэрогеля состоит в том, что он способен легко переходить в аэ- розоль, которая очень взрывоопасна. Меры пожарной безопасности процессов измельчения твердых веществ следующие. 1. Использовать «мокрые» методы измельчения. 2. Предотвращать выход пыли из машин в производственное помещение путем полного или частичного укрытия агрегатов, устройства местных отсосов, а также снижением давления внутри машины. 3. Использовать магнитные улавливатели и сепараторы для исключения попадания в барабаны металлических предметов и камней. 4. Производить заземление машин для исключения образования искр от зарядов статического электричества; увлажнять материал. 5. Исключать возможность самовозгорания пыли; в дробилках и мельницах не допускать залеживания пыли. 6. Контролировать температуру подшипников. 7. Устанавливать предохранительные взрывные мембранные клапаны (назначение клапана: в случае взрыва пыли в барабане – отвести газы и предотвратить разрушение машины). 8. Широко использовать флегматизаторы, т. е. заполнять размольные установки азотом, углекислым газом на весь период работы или на время проведения отдельных операций; производить измельчение особо опас- ных материалов совместно с негорючими веществами (мелом, известью и т. п.).1.3. Пожарная опасность процессов механической обработки древесины
К процессам механической обработки древесины относятся такие процессы, как пиление, строгание, фрезерование, точение, долбление, шлифовка, высечка и др. Во время работы при механической обработке древесины выделяется значительное количество пыли и мелкой стружки, которые более пожароопасны, чем компактная древесина. Для отсоса опилок и стружки от станков используют местные отсосы и пневмотранспорт, который может способствовать быстрому распространению пожара, т. к. связывает отдельные станки (при помощи трубо- проводов) в единую транспортную систему. Источниками зажигания в деревообрабатывающих цехах могут быть: – электрические искры (при неисправностях электрооборудования, электросетей, изоляции); – открытый огонь (при нарушении противопожарного режима); – теплота трения (при плохой смазке быстровращающихся частей машин и станков, перегрузке и перекосах пил, распиловке твердых пород древесины; – фрикционные искры (при попадании в машины гвоздей, кусков металла); – самовозгорание древесных опилок в смеси с маслом, применяемым для смазки лесопильных рам. Меры пожарной безопасности процессов механической обработки древесины и удаления отходов древесины после ее обработки следую- щие. 1. Непрерывно удалять от станков опилки, стружку, пыль и прочие отходы (с применением местных отсосов и пневмотранспорта). 2. Регулярно очищать помещения и оборудование от пыли, убирать стружку, опилки и промасленные обтирочные материалы. 3. Соблюдать строго противопожарный режим в цехах деревообрабатывающих предприятий (запрещение курения, использования открытого огня, проведения сварочных работ). 4. Контролировать исправность электрооборудования и электропроводки. Не допускается перегрузка станков и двигателей. 5. Контролировать температуру подшипников. Во избежание их перегрева предусматривается бесперебойная смазка. 6. Пользоваться острыми пилами, не допускать попадание в машины металлических предметов, не обрабатывать древесину, в которой есть гвозди и другие металлические включения. 7. В системах пневмотранспорта следует применять вентиляторы из искробезопасных материалов. 8. Вентиляционные каналы оборудовать автоматически закрывающимися заслонками и задвижками. 9. Использовать циклоны для отделения опилок и пыли от воздуха.1.4. Пожарная опасность обработки пластмасс
Изделия из пластмасс обычно изготавливаются литьем под давлением или прессованием (формованием). Прессованные изделия по линиям разъема пресс-форм имеют грат, а в отверстиях – пленку. Механическая обработка изделий из пластмасс в основном и заключается в удалении грата и пленки. В тех случаях, когда получение отверстий на изделии в пресс- форме затруднено, отверстия высверливаются. Полиметилметакрилат и другие термопласты обрабатывают ленточными и дисковыми пилами, вы- рубают на штампах, а также фрезеруют и сверлят соответствующими инструментами. Для механической обработки изделий из реактопластов применяют шлифовальные круги, фрезы, резцы, сверла из твердых сплавов или инструментальной и быстрорежущей стали. Источниками зажигания в цехах механической обработки пластмасс могут быть электрические искры, теплота трения, самовозгорание отло- жений пыли, разряды статического электричества. Меры пожарной безопасности процессов механической обработки пластмасс следующие. 1. Непрерывное удаление стружки и пыли от станков с применением местных отсосов. 2. Соблюдение режима резания, исправность систем охлаждения станков. 3. Контроль исправности электрооборудования (не допускается пере- грузка станков и двигателей) и температуры подшипников. 4. Контроль эффективности работы вентиляционной системы.2. ПОЖ АРНАЯ БЕ ЗОП АС НОС Т Ь ПРОЦЕ ССОВ ТРАНСПОРТ ИРОВК И И ХРАНЕ НИЯ Г ОРЮ ЧИХ ВЕ Щ Е СТВ И Г АЗОВ
Пожарная опасность магистральных и внутрицеховых трубопроводов для транспортировки горючих жидкостей и газов. Технологический трубопровод состоит из собственно трубы (обычно круглого сечения), запорной, регулирующей и специальной арматуры (вентилей, задвижек). Кроме того, на нем устанавливаются регуляторы, обратные клапаны, фитинги, соединения, компенсаторы, устройства для присоединения приборов контроля и автоматического управления, предо- хранительные клапаны и другие устройства. Движение рабочей среды по трубопроводу обеспечивается работой насосов, компрессоров, вентиляторов, вакуум-насосов. Пожарная опасность трубопроводов обусловлена следующим. 1. Наличием ЛВЖ и горючих газов, нередко находящихся под высоким давлением. 2. Возможностью образования взрывоопасных зон при испарении ЛВЖ, ГЖ, а также при выходе горючих газов. В зависимости от условного давления все технологические трубопроводы подразделяются на трубопроводы низкого (до 10 МПа) и высокого (более 10 МПа) давления. Различают также магистральные трубопроводы и технологические трубопроводы. Магистральные газопроводы в зависимости от рабочего давления в трубопроводе согласно СНиП 2.05.06–85* «Магистральные трубопроводы» подразделяются на два класса: I – при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа включительно; II – при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа включительно. Магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы в зависимо- сти от диаметра трубопровода подразделяются на четыре класса: I – при условном диаметре свыше 1000 мм до 1200 мм включительно; II – то же свыше 500 мм до 1000 мм включительно; III – то же свыше 300 мм до 500 мм включительно; IV – 300 мм и менее . 59 Основные требования к магистральным трубопроводам. 1. Магистральные трубопроводы (газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы) следует прокладывать подземно (подземная про- кладка). Прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи (на- земная прокладка) или на опорах (надземная прокладка) допускается только как исключение при соответствующем обосновании. 2. Прокладка трубопроводов может осуществляться одиночно или параллельно другим действующим или проектируемым магистральным тру- бопроводам в техническом коридоре. 3. Не допускается прокладка магистральных трубопроводов по терри- ториям населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, аэродромов, железнодорожных станций, морских и речных портов, пристаней и других аналогичных объектов. 4. Температура газа, нефти (нефтепродуктов), поступающих в трубо- провод, должна устанавливаться исходя из возможности транспортирования продукта и требований, предъявляемых к сохранности изоляционных покрытий, прочности, устойчивости и надежности трубопровода. 5. Не допускается предусматривать прокладку магистральных трубо- проводов в тоннелях железных и автомобильных дорог, а также в тонне- лях совместно с электрическими кабелями, кабелями связи и трубопроводами иного назначения, принадлежащими другим министерствам и ведомствам. 6. При прокладке нефтепроводов и нефтепродуктопроводов вблизи на- селенных пунктов и промышленных предприятий, расположенных на от- метках ниже этих трубопроводов на расстоянии от них менее 500 м при диаметре труб 700 мм и менее и 1000 м – при диаметре труб свыше 700 мм, с низовой стороны от трубопровода должна предусматриваться канава, обеспечивающая отвод разлившегося продукта при аварии. Выпуск из низовой канавы должен быть предусмотрен в безопасные для населенных пунктов места. 60 Основные требования к технологическим трубопроводам. 1. Технологические трубопроводы с горючими и сжиженными горючими газами, ЛВЖ, ГЖ, прокладываемые на территории предприятия, должны быть наземными или надземными на несгораемых опорах и эстакадах. Предел огнестойкости колонн эстакад на высоту первого яруса должен быть не менее 1 часа. 2. Применение для транспортировки ГГ, СУГ, ЛВЖ, ГЖ труб из стекла и других хрупких материалов, а также из сгораемых и трудносгораемых материалов не допускается. 3. Технологические трубопроводы с ГГ, СУГ, ЛВЖ, ГЖ на входе и выходе с территории предприятия должны иметь отключающие устройства в пределах территории предприятия на случай аварии. 4. В качестве прокладочных материалов для фланцевых соединений следует применять материалы, устойчивые к перекачиваемым средам и отвечающие параметрам рабочего процесса. 5. Технологические трубопроводы должны иметь несгораемую изоляцию, защищенную от разрушения. 6. Прокладка транзитных трубопроводов с взрывопожароопасными продуктами над или под наружными установками не допускается. 7. Не допускается прокладка трубопроводов с горючими, токсичными и агрессивными веществами через бытовые, административные, электро- помещения, помещения управления технологическим процессом, вентиляционные камеры. Пожарная опасность трубопроводов, работающих под давлением, обусловлена возможностью выхода горючих продуктов наружу из-за образования неплотностей и повреждений. Причинами образования неплотностей и повреждений могут быть: – повышение давления в трубах сверх допустимых значений; – коррозия материала труб продуктами и внешней средой; – температурные деформации; – вибрация и гидравлический удар. Пожарная опасность средств перемещения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Средства перемещения жидкостей – насосы и подъемники. В целях пожарной профилактики предусматривается следующее. 1. Систематически контролировать герметичность уплотнений. 2. Применять торцевые уплотнения. При транспортировке токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей (сжиженные газы, нестабильные бензины, растворители) применяют двойные торцевые уплотнения с подводом уплотняющей жидкости под давлением в замкнутую камеру торцевого уплотнения. 3. Применять бессальниковые насосы, в том числе мембранные, погружные. 4. Применять устройство открытых насосных, обеспечивающих рассеивание горючих паров и газов. 5. Применять устройство перепускных линий (со стороны нагнетания на всасывание) и предохранительных клапанов на поршневых, шестеренчатых и винтовых насосах. 6. Предотвращать вибрации насосов путем тщательной регулировки, устройством массивного фундамента. 7. Исключать перегревы насосов в местах трения (из-за перекоса вала, нарушения смазки и охлаждения). Помещения насосных должны быть отделены от других помещений (операторной, вентиляционной камеры, электропомещений и др.) глухими газонепроницаемыми несгораемыми стенами и иметь самостоятельные выходы наружу. Все всасывающие и нагнетательные трубопроводы горючих продуктов, связывающие технологическую аппаратуру с насосами, должны иметь отключающую арматуру, расположенную вне помещения насосной, на расстоянии не менее 3 м от здания насосной и 5 м от открытой насос- ной, но не более 50 м. 62 В насосных, имеющих категорию пожаровзрывоопасности А или Б, предусматриваются автоматические системы обнаружения опасных концентраций горючих паров и газов в воздухе помещения с использованием сигнализаторов. В помещениях закрытых насосных объемом до 500 м3 оборудуют стационарные системы паротушения, объемом более 500 м3 устраивают стационарные системы тушения пожаров воздушно-механической пеной. В помещениях открытых насосных также устраивают стационарные системы тушения пожаров воздушно-механической пеной. Пожарная опасность компрессоров и компрессорных станций. Пожарная опасность компрессоров зависит прежде всего от сжима мых газов. Сжиматься могут горючие газы, смеси горючих газов с инертными газами, воздухом и кислородом, а также чистый воздух. При сжатии горючих газов опасные концентрации внутри компрессора могут возник- нуть в том случае, если во внутренний объем проник воздух или другой окислитель. Это может произойти, когда образуются неплотности во всасывающей линии и давление ниже атмосферного. Комплекс мероприятий, предупреждающих образование взрывоопасных концентраций, предусматривает: – надежную герметизацию рабочих полостей компрессора и трубопроводов; – устройство местных отсосов от уплотнений; – установку предохранительных клапанов; – устройство общеобменной вентиляции; – оборудование автоматических систем обнаружения горючих газов в воздухе компрессорной станции. Источники зажигания: 1. Искрящие контакты открытых электродвигателей. 2. Газовые двигатели (газомоторы). 3. Системы смазки и охлаждения газомоторов. 63 4. Воспламенение в результате сброса выхлопных газов от газомотора и горючих газов от предохранительных клапанов компрессоров. 5. Самовозгорание нагаромасляных отложений, которые образуются в результате испарения. 6. Накопление нагаромасляных отложений, наличие застойных зон в нагнетательных коммуникациях, несвоевременная очистка коммуникаций от отложений. 7. Взрывоопасность масел.3. ПОЖ АРНАЯ ОПАСНОСТЬ СИСТЕ М ТРАНСПОРТИРОВК И И ХРАНЕ НИЯ Г ОРЮ ЧИХ ВЕ Щ Е СТВ МАТЕ РИАЛОВ. М Е РЫ ПОЖ АРНОЙ БЕ ЗОРАСНОСТИ
Устройства транспортировки твердых веществ могут быть непрерыв- ными и периодическими, горизонтальными и смешанными. Повышенную пожарную опасность представляют устройства непрерывной транспорти- ровки сыпучих материалов. К ним относятся транспортеры, элеваторы, самотечные и пневматические трубы. Источниками зажигания при использовании транспортеров могут быть теплота трения, фрикционные искры и разряды статического электричества, самовозгорание транспортируемых материалов и отложений пыли. Пожарная опасность при хранении горючих веществ. В промышленных условиях в большинстве случаев для технологического процесса используются легковоспламеняющиеся и горючие жидко- сти, твердые горючие вещества и горючие газы. Хранение горючих веществ. Наиболее пожаровзрывоопасным обору- дованием являются резервуары. Резервуары могут быть следующих видов: – стальные и железобетонные; – наземные и полуподземные; 64 – прямоугольные, цилиндрические, сферические и каплевидные; – вертикальные и горизонтальные. Для гашения горящего нефтепродукта на верхнем поясе резервуара монтируются пенокамеры. Резервуары и резервуарные парки с нефтепродуктами относятся к объектам повышенной пожарной опасности: – в них обычно хранится большое количество горючих веществ и при определенных условиях в них образуется горючая паровоздушная смесь; – во время «больших» и «малых» дыханий выходит большое количество горючих веществ; – пожар, возникший в одном из резервуаров, может охватить весь резервуарный парк. Хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей осуществляется в резервуарах . Хранение сжатых и сжиженных газов. Газы хранят и перевозят в сжатом, сжиженном или растворенном виде. Для хранения сжиженных углеводородных газов (СУГ) используют горизонтальные цилиндрические и шаровые резервуары (газгольдеры). При этом сферические резервуары используют на сырьевых складах. Основные опасности, возникающие при хранении и перевозке сжатых и сжиженных газов: 1) механические повреждения окружающих предметов в результате взрыва упаковки с газом; 2) опасность, вызываемая свойствами газов в случае их утечки: воспламенение, образование взрывоопасных смесей, отравление, коррозия металлов, ожоги тела, самовозгорание определенных веществ, контактирующих с газом или поддерживание горения; 3) некоторые газы не обладают вредными свойствами сами по себе, однако они могут быть причиной удушья в результате уменьшения со- держания кислорода в воздухе, если они скапливаются в избыточном количестве; 4) многие газы обладают наркотическим действием, иногда в очень незначительных концентрациях, некоторые могут выделять очень ядов тые пары при горении или разложении; 5) газы имеют различную плотность по сравнению с воздухом. Газы, которые тяжелее воздуха, скапливаются в нижних уровнях помещений, в приямках, в колодцах. Газы, которые легче воздуха, поднимаются вверх и рассеиваются более активно. Меры пожарной безопасности предусматривают следующее: 1) предотвращение заклинивания ленты (недопустимы перегрузки, перекосы, завалы); 2) автоблокировку электродвигателей последовательно работающих транспортеров, которая обеспечивает аварийную остановку в случае пере- грузки и других опасных ситуаций; 3) устройство систем, следящих за температурой барабана, останавливающих конвейер при аварийных ситуациях; 4) использование внутреннего и внешнего охлаждения барабана (по- дача воды внутрь для внутреннего охлаждения; подача распыленной воды для внешнего охлаждения); 5) регулирование зазоров между конструктивными элементами элеватора, натяжения цепи, контролирование состояния подвески ковшей и кожуха для предотвращения возникновения искр от удара; 6) правильный выбор размера кожуха и регулярную очистку конструкций от пыли – предотвращение самовозгорания материала (пыли); 7) на территории склада со сжатыми и сжиженными газами и вблизи него запрещается применение открытого огня и курение. Обязательно должны быть вывешены таблички с четкими предупредительными надписями «Курить строго запрещается»; 8) не допускается превышение установленных норм заполнения баллонов сжатыми, сжиженными и растворенными газами; 9) не допускается попадание на баллоны с кислородом жира и сопри- косновения арматуры с промасленными материалами; 66 10) в складах баллонов с горючими газами не разрешается хранить другие вещества и материалы; 11) противопожарный инвентарь и средства пожаротушения следует размещать в хорошо доступных и видимых местах, освещаемых в ночное время. Пожарные гидранты в зимнее время должны быть утеплены, очищены от снега и льда. Требования для хранения твердых горючих веществ и материалов, а также жидких органических горючих соединений в небольших упаковках определены СНиПом 31–04–2001. «Складские здания» и ГОСТ 19433–88. «Грузы опасные. Классификация и маркировка». Настоящие нормы и правила должны соблюдаться на всех этапах создания и эксплуатации складских зданий и помещений класса функциональной пожарной опасности Ф5.2 (по СНиП 21–01–97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»), преднзначенных для хранения веществ, материалов, продукции и сырья, в том числе размещенных в зданиях другой функциональной пожарной опасности, и не требующих особых строительных мероприятий для сохранения заданных параметров внутренней среды.4. ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ПРОЦЕССОВ НАГРЕВАНИЯ . МЕРЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТ И
Пожарная опасность процессов нагревания горючих веществ и материалов острым и глухим водяным паром. Теплообменники, их пожарная опасность, меры пожарной безопасности. Водяной пар является самым распространенным горячим теплоносителем. Для целей нагрева обычно применяют насыщенный или перегретый водяной пар. В практике нагревание с использованием водяного пара осуществляют двумя способами: нагревание острым паром и нагревание глухим паром. Нагревание острым паром. Способ нагревания острым паром заключается в том, что пар подается непосредственно в нагреваемый продукт, где конденсируется, отдает свое тепло и конденсат смешивается с нагреваемым продуктом. Нагрева- ние острым паром применяют редко, в случае, если допустимо обводнение продукта. Этот способ часто используют для продувки и пропарки технологического оборудования. Данный способ нагревания является од- ним из наиболее пожаробезопасных. Нагревание глухим паром. При этом способе пар передает свое тепло через стенку, не соприкасаясь и не смешиваясь с нагреваемым продуктом. Теплообменная поверхность может быть образована различными способами: трубами, рубашка- ми, пластинами и т. д. Пар конденсируется с одной стороны теплообменной поверхности, образуя тонкую пленку конденсата, который стекает вниз. Для обеспечения экономичности необходимо, чтобы пар полностью конденсировался и отдавал весь запас тепла. С этой целью применяют специальные устройства – конденсатоотводчики (конденсационные горшки). Меры пожарной безопасности. 1. Осуществлять контроль за давлением теплоносителя и нагреваемо- го продукта. Лучше всего иметь автоматическую систему регулирования давления пара в зависимости от продукта. 2. Не допускать подачу пара с большим давлением, чем установлено по технологическому регламенту. 3. Очищать теплообменную поверхность в установленные инструкцией сроки от загрязнений и накипи. 4. Удалять неконденсирующиеся газы из межтрубного пространства теплообменника. От температурных напряжений в теплообменных аппаратах предусматривают: – устройство компенсаторов (линзовые, плавающая головка, V- об- разные трубки); – теплоизоляцию корпуса, которая уменьшает разность температур; – рациональный режим пуска и остановки аппаратов (нельзя форсировать во избежание резкого перепада температур). Пожарная опасность процессов нагревания горючих веществ и материалов пламенем и топочными газами. Трубчатые печи, их по- жарная опасность, меры пожарной безопасности. Этот способ нагревания является одним из наиболее распространенных, так как пламя и топочные газы, образующиеся при сжигании топлива, имеют высокую температуру. Пламенем и топочными газами нагревают: – негорючие вещества в металлургической, машиностроительной, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности; – на тепловых электростанциях, в котельных отопления; – горючие вещества в нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности; – на сельскохозяйственных предприятиях. Печи являются весьма опасными источниками зажигания. При их эксплуатации могут иметь место: – взрывы в топочном пространстве печей и в боровах; – повреждения труб змеевика; – повреждения двойников; – повреждения топливной коммуникации и утечка топлива. Меры профилактики должны предусматривать: – очистку топлива от воды и механических примесей; – применение сепараторов для отделения воды от газа; – чистку форсунок в установленные сроки; – автоматическое перекрытие топливной линии при обрыве факела пламени; – переход на другой вид топлива (желательно иметь возможность использовать два вида топлива – жидкость и газ); – включение приспособления для воспламенения факели подачи топлива. Меры пожарной безопасности. 1. При эксплуатации необходимо строго следить за установленным перепадом давления, так как его величина характеризует скорость движения продукта в змеевике, т.е. следить за Рнач и Ркон. 2. При работе следить за температурным режимом продукта и печи. Важным показателем является температура дымох газов над перевальной стенкой (около 850 ºС). Повышение этой температуры при неизменном количестве сжигаемого топлива и расходе нагреваемого продукта свидетельствует об ухудшении теплообмена, т. е. о закоксованности ради- антных труб. 3. Систематически очищать трубы от загрязнений и отложений кокса. 4. При нагревании горючих газов часто испольют водяной пар, который снижает коксование и увеличивает скорость движения. 5. Контроль за внешним видом змеевиков: операторы знают, что если участок затемнен и выделяется на фоне светлой трубы, то здесь возможен прогар. 6. В случае прогара надо остановить печь – постепенно или аварийно. Продукт удаляется (выдавливается) из системы и змеевик продувается па- ром. Причины повышения давления в печах могут быть следующие: – нарушение нормального режима работы насосов; – увеличение гидравлического сопротивления системы; – нарушение температурного режима (вскипание). Меры профилактики от повышения давления предуатривают: автоматическое регулирование работы насосов, контроль за температурным режимом и давлением, соблюдением темпа нагрева и охлаждения продукта при пуске и остановке печи. Эрозия и коррозия способствуют прогару труб змеевиков. В условиях работы змеевиков возможны следующие виды коррозии. 70 1. Наружная поверхность радиантных труб подвергается кислородной коррозии при избытке воздуха и высоких температура Если пламя касается труб, то имеет место пережог металла с образованием окалины. 2. В конвекционной камере интенсивная коррозия имеет место у труб первых рядов, когда в дымовых газах имеется сернистый ангидрид (SO2), который образует серную кислоту (Н2SO4). 3. Внутренняя поверхность труб подвергается коррозии и эрозии за счет прохождения нагретого продукта с содержащимися в нем примесями. Меры профилактики от действия коррозии и эрозии предусматривают: соблюдение установленных коэффициентов избытка воздуха, очистку продукта от примесей, контроль за износом труб (особенно их концов). Факел пламени не должен касаться поверхности труб. Профилактика повреждения двойников включает следующие меро- приятия. 1. Контроль за качеством развальцовки, результаты которого заносят в специальный журнал. 2. Контроль за состоянием корпусов двойников. 3. Исключение воздействия атмосферных осадков на двойники, чтобы исключить резкие изменения температуры. 4. Испытание змеевика и двойников после сборки двойным гидравлическим давлением. 5. Запрещается подтяжка болтов с целью уплотнения пробок без снижения давления в змеевике до атмосферного. Профилактика повреждения топливной коммуникации включает следующие мероприятия: – необходимо наблюдать и контролировать плотность соединений; – излившееся топливо смывать с площадки или убирать, используя песок и другие подсобные средства; – устанавливать дополнительную задвижку на топливной линии не ближе 10 м от основной, предназначенную для быстрого отключения топлива при аварии; – при возникновении пожара осуществлять аварийную остановку печи. Аварийная остановка производится также при прекращении подачи сырья, водяного пара, электроэнергии, воды, при авариях самой печи или смежных аппаратов. Средства пожаротушения. Трубчатые печи, как правило, оборудуются стационарной системой па- ротушения с давлением водяного пара 4–6 атм. Пар подводится в шахты двойников, радиантные камеры, боров и к основанию дымовой трубы. При пожаре боров необходимо прикрывать шибером, что резко уменьшает тягу и интенсивность горения. При больших пожарах кроме пара применяют пе- ну и воду. Пар подводится и к продуктовым линиям для аварийного выдав- ливания продукта из змеевиков в аварийную емкость, которая должна раз- мещаться за пределами установки на расстоянии не менее 40 м .5. ПОЖ АРНАЯ БЕЗОПАС НОС Т Ь ПРОЦЕ ССОВ РЕ КТИФИК АЦИ И
Различают простую перегонку и ректификацию. Простой перегонкой называется процесс частичного испарения раствора и полной конденсации образующихся паров. Ректификация – это процесс разделения жидких однородных смесей на составляющие их компоненты в результате много- кратного противоточного взаимодействия пара с жидкостью. Ректификационные колонны классифицируют по конструктивному исполнению – тарельчатые и насадочные и в зависимости от рабочего давления – это колонны, работающие под вакуумом; работающие при а мосферном давлении и при повышенном давлении. Тарелки различают клапанные, струйные, ситчатые, колпачковые. Для обеспечения ректификации необходимо в верхней части колон- ны, навстречу парам, организовать поток жидкости (флегмы, орошения). Для этого на верху колонны тем или иным способом отнимается тепло (тепло парциального конденсатора). За счет этого часть паров, подни мающихся с верхней тарелки, конденсируется, образуя необходимый нисходящий поток жидкости. В нижнюю часть колонны необходимо обеспечить восходящий поток паров. Для этого в низ колонны тем или иным способом подводится тепло (тепло кипятильника). При этом часть жидкости, стекающей с нижней тарелки, испаряется, образуя поток паров. При таком режиме самая низкая температура будет вверху колонны, а самая высокая – внизу. Отбираемый сверху колонны продукт, обогащенный низкокипящим компонентом, называется ректификатом (или дистиллятом), а снизу колонны отбираемый продукт, обогащенный высококипящим компонентом, называется остатком или кубовым (нижним) продуктом. Та часть колонны, куда вводится сырье, называется секцией питания или эвапорационным пространством; часть ректификационной колонны, находящаяся выше ввода сырья, – верхней, концентрационной или укрепляющей, а ниже ввода сырья, – нижней, отгонной или исчерпывающей. Причины повреждений ректификационных колонн и меры по их предупреждению. Нарушение нормального режима конденсации паров. Для уменьшения пожарной опасности, возникающей при нарушении нормального режима конденсации паров, необходимо: 1) осуществлять непрерывный контроль за величиной давления в ректификационных колоннах; 2) не допускать повышения сверхустановленной величины температуры хладагента на выходе из конденсатора-холодильника и дефлегматора; 3) контролировать температуру и расход хладагента перед поступлением его в дефлегматор и конденсатор-холодильник; 4) не допускать подачи загрязненного хладагента; 5) соблюдать установленные сроки очистки теплообменных поверх- ностей от отложений как со стороны хладагента, так и со стороны пара. Образование отложений. Образование отложений на тарелках и в трубах колонн возможно в следующих случаях. щих жидкостей (например, обводненного пара, воды, рассолов и др. жидкостей). Некоторое количество воды может оставаться на днище колонн после их промывки или гидравлического испытания. Она может попасть в колонну и из конденсатора (дефлегматора), размещенного непосредствен- но на колонне. При обогреве низа колонны острым паром, в момент впуска последнего, возможно попадание из паровой линии значительных количеств конденсата, что может послужить причиной взрыва колонны. Основные профилактические мероприятия: 1) необходимо следить за полнотой слива воды из колонны после ее промывки и гидравлического испытания; 2) перед пуском острого пара в колонну паровая линия должна продуваться от конденсата; 3) на паровой линии, непосредственно около колонн, должны быть устройства для отделения и слива конденсата; 4) пар можно подавать только в колонну, разогретую до рабочей температуры; 5) обслуживающий персонал должен быть особенно внимателен при переключении линии; 6) на паровой линии должен быть обратный клапан во избежание засасывания горючей жидкости из колонн при снижении давления или образовании вакуума в линии из-за конденсации водяного пара; 7) для защиты колонны от разрушения при повышении давления ус- танавливают предохранительные клапаны в верхней части колонны, а иногда, при большом числе тарелок (более 40) – в средней и нижней частях колонны. Термические воздействия на материал ректификационных колонн. Опасные внутренние напряжения в материале колонн и трубопрово- дов могут появиться в результате резких изменений температур в колонне и при наличии участков с разрушенной теплоизоляцией колонн, если они расположены вне помещений. 75 Профилактические мероприятия: 1) ректификационные колонны, а также горячие трубопроводы должны иметь исправную теплоизоляцию; 2) трубопроводы на прямолинейных участках оборудуют компенсаторами. Воздействие на колонны нагрузок динамического характера. При недостаточно жестком креплении колонн к фундаменту и слабом креплении трубопроводов от вибраций и колебаний могут появиться разрушающие напряжения в материале колонн. Вибрации и колебания вызывают потоки воздушных масс, движущиеся части машин (насосов, ком- прессоров и т. п.), а также пульсации давления в трубопроводах. Меры профилактики: 1) колонны устанавливают на самостоятельных фундаментах, не связанных с фундаментами других аппаратов и зданий; 2) крепеж наружных колонн к фундаменту должен осуществляться с учетом характера ветровой нагрузки. Химический износ материала колонн. Коррозии подвергаются патрубки, колпачки, внутренняя поверхность колонны и шлемовая труба за счет коррозийных свойств разгоняемых жидкостей или находящихся в них примесей. Меры профилактики: 1) правильный выбор материала корпуса колонн, тарелок, шлемовой трубы и прокладок; 2) предварительная очистка растворов от коррозийных примесей; 3) использование ингибиторов коррозии; 4) использование защитных покрытий.6. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЦЕССОВ СОРБЦИИ
6.1. Пожарная опасность процесса абсорбции
Абсорбция, ректификация, экстракция, адсорбция, растворение, кристаллизация, сушка относятся к массообменным процессам. Абсорбция – процесс поглощения газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами). Абсорбция, в отличие от адсорбции, происходит во всем объеме поглотителя – абсорбента. Абсорбция – процесс избирательный и обратимый. Поэтому в сочетании с обратным абсорбции процессом десорбции он ис- пользуется для разделения газовых смесей на отдельные компоненты. Аппараты для проведения абсорбции (абсорберы или скрубберы) делятся на три типа: 1) поверхностные – абсорберы, в которых контакт фаз создается между жидкостью и газом (паром). Процесс абсорбции осуществляется в слое жидкости, растекающейся по насадке; 2) барботажные – абсорберы, в которых контакт фаз создается между потоками газа и жидкости (абсорбционные колонны); 3) распыливающие – абсорберы, в которых контакт фаз создается за счет разбрызгивания жидкости в газе с помощью форсунок. В качестве абсорбентов во многих случаях используются горючие жидкости, а газовые и парогазовые смеси, поступающие на абсорбцию, часто также горючи (газовая смесь, поступающая на абсорбцию, называется абсорбтивом). При нормальной работе внутри абсорберов концентрация газопаровой фазы находится вне предела воспламенения, так как поступающие на абсорбцию смеси чаще всего не содержат кислорода. Источники зажигания. В качестве специфических источников зажигания при осуществлении процесса абсорбции могут выступить пирофорные соединения (например, сульфиды железа), которые откладываются на стенках аппаратов. Поэтому при остановке аппаратов на чистку и ремонт следует предпринимать соответствующие меры предосторожности: – медленное окисление в процессе продувки аппаратов водяным паром; – увлажнение стенок аппарата. Пожарная опасность процессов десорбции (поскольку процессы де- сорбции чаще всего осуществляются перегонкой насыщенного абсорбента) может быть оценена с использованием методов оценки ректификационных установок.6.2. Пожарная опасность процессов адсорбции.
Меры пожарной безопасности Адсорбция – процесс поглощения газов или паров твердыми поглотителями или поверхностным слоем жидких поглотителей. Другими слова- ми адсорбция – поглощение (концентрирование) веществ из растворов или газов на поверхности твердого тела. Адсорбция применяется для очистки воды, газов, в вакуумной технике и др. Адсорбенты обладают избирательными (селективными) свойствами и обратимостью, благодаря чему имеется возможность выделять поглощенные ими вещества путем десорбции. Адсорбция осуществляется в специальных аппаратах – адсорберах. Она бывают непрерывного действия с движущимся или «кипящим» слоем адсорбента и периодического – с неподвижным слоем адсорбента. Адсорберы периодического действия бывают горизонтальные, вертикальные и кольцевые. Принцип их работы одинаков. Адсорбцию следует проводить при сравнительно низких температурах. При повышенных температурах извлекают поглощенное вещество из адсорбента, т. е. ведут процесс десорбции. Эти процессы следует проводить при повышенном давлении. Понижение давления способствует процессу десорбции. Из смеси газов и паров в первую очередь и в большем количестве поглощает- ся тот компонент, который имеет более высокую температуру кипения (меньшее давление насыщенного пара). Поэтому из паровоздушной смеси поглощаются пары растворителей (бензина, ацетона и др.), а не кислород или азот воздуха. 78 Пожарная опасность процессов сорбции обусловлена: 1) большим количеством легковоспламеняющегося растворителя; 2) возможностью образования горючих концентраций в линиях транспортировки паровоздушной смеси и в адсорберах. Количество выде- ляющихся паров растворителя может увеличиться в двух случаях: при увеличении скорости испарения (изменение температурного режима) и при увеличении площади испарения (результат перегрузки рабочих мест); 3) горючестью активированного угля (адсорбента), который способен самовозгораться; 4) возможностью распространения начавшегося пожара по паровоз- душным линиям. Меры пожарной безопасности. 1. Контролирование температурного режима технологического процесса (автоматическое регулирование температуры). 2. Ограничение количества растворителей (или количества изделий) на каждом рабочем месте. 3. Проведение проверочных расчетов для оценки концентрации горю- чих паров, образующихся в случае применения других более летучих ра творителей. 4. Резервирование вентиляционных агрегатов. 5. Энергоснабжение вентиляторов от двух независимых источников питания. 6. Оборудование специальной трубы аварийного выхлопа на случай выхода из строя адсорберов и других аппаратов, когда рекуперационная станция не сможет принимать паровоздушную смесь. 7. Непрерывное (или периодическое) контролирование концентрации летучего растворителя в паровоздушной смеси в аппаратах, а также в воз- духе производственного помещения. 8. Остановка технологического процесса во всех случаях прекращения работы основных и резервных вентиляторов. 79 9. Контролирование температуры угля в адсорберах. Повышение температуры угля в процессе поглощения паров и в начальной стадии де- сорбции может привести к повышению концентрации растворителя в паровоздушной смеси до опасной величины. Источники зажигания. Возможными источниками зажигания при осуществлении процессов адсорбции могут быть искры от удара и трения, а также очаги самовозгорания активированного угля.7. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАС НОСТ Ь ПРОЦЕССОВ ОКРАСКИ И СУШКИ
Процессы окраски. Пожарная опасность процессов окраски обусловлена: – свойствами применяемых лакокрасочных материалов (ЛКМ), в со- ставе которых находится 50–60 % и даже 70–80 % легковоспламеняющихся растворителей; – большим количеством образующихся при испарении растворителей паров, наличием источников зажигания и разветвленных путей распро- странения начавшегося пожара. Наиболее пожаровзрывоопасен способ распыления сжатым воздухом, при котором образуется пожаровзрывоопасная смесь мельчайших взвешенных частиц лака или краски в воздухе. Источники зажигания: – тепловое проявление электрической энергии (разряды статического электричества); – тепловое проявление механической энергии; – тепловое проявление химической энергии (самовозгорание отложений ЛКМ); – открытый огонь и горячие поверхности технологического оборудования. Распространение возникших пожаров вызывается наличием: – легкогорючих ЛКМ в непосредственной близости от окрасочных постов; 80 – сгораемых окрашиваемых изделий и оборудования, по которым может распространяться горение; – вентиляционных воздуховодов; – отходов (отложений) ЛКМ. Меры профилактики. Окрасочные работы следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.005–75 [9]: 1. Составление и разбавление всех видов лаков и красок необходимо производить в изолированных помещениях у наружной стены с оконными проемами или на открытых площадках. Лакокрасочные материалы допускается размещать в цеховой кладовой в количестве, не превышающем сменной потребности. Тара из-под лакокрасочных материалов должна быть плотно закрыта и храниться на специально отведенных площадках. 2. Помещения окрасочных и краскоприготовительных подразделений должны быть оборудованы самостоятельной механической приточновытяжной вентиляцией и системами местных отсосов от окрасочных ка- мер, ванн окунания, установок облива, постов ручного окрашивания, су- шильных камер и т. п. Не разрешается производить окрасочные работы при отключенных системах вентиляции. 3. Пролитые на пол лакокрасочные материалы и растворители следует немедленно убирать при помощи опилок, воды и др. Мытье полов, стен и оборудования горючими растворителями не разрешается. 4. Окрасочные камеры должны быть выполнены из негорючих мате- риалов и оборудованы автономными системами местных отсосов, сблокированными с устройствами, подающими сжатый воздух или лакокрасочный материал к краскораспылителям. 5. При окрашивании в электростатическом поле электрокрасящие устройства должны иметь защитную блокировку, исключающую возможность включения распылительных устройств, при неработающих системах местных отсосов или неподвижном конвейере. 6. При открытой окраске находящиеся в воздухе горючие вещества и материалы в твердом, жидком, парообразном, газообразном состоянии образуют горючую систему. 7. Ванны для окрашивания изделий окунанием вместимостью больше 0,5 м3 (как конвейерные, так и не конвейерные) должны иметь специальное укрытие и оборудованы вытяжной вентиляцией. Необходим хороший воздухообмен, который исключал бы образование взрывоопасных концентраций. 8. Для аварийного слива лакокрасочного материала, находящегося в ванне окунания вместимостью более 1 м3 , устанавливается подземный резервуар, расположенный за пределами цеха на расстоянии не менее 1 м от глухой стены здания и не менее 5 м при наличии в стене проемов. 9. В электрокрасочных камерах объем отсасываемого воздуха должен быть достаточным для разбавления выделяющихся паров растворителей до концентрации, не превышающей 20 % от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР). 10. Количество ЛВЖ, ГЖ, которое может одновременно храниться в кладовых при приготовительных отделениях, не должно превышать су- точной потребности отделочного или окрасочного цеха. 11. Приготовление рабочих составов и окрасочные работы производить только при действующей приточной, вытяжной общеобменной вентиляции и вентиляции с местными отсосами от технологического оборудования. 12. Кабины для пневматического распыления необходимо оборудовать гидрофильтрами. 13. Лакокрасочные материалы, находящиеся в емкостях и трубопроводах установок централизованной подачи, в установках для отделки методом окунания и др. технологических емкостях с объемом больше 1 м3 в случае пожара сливать в подземную аварийную емкость, расположен ную за пределами здания. Установки централизованной подачи после их 82 опорожнения должны заполняться инертным газом, а аварийные емкости – продуваться инертным газом. 14. Если для лакирования и окраски намечается использование не предусмотренных проектом ЛКМ, то необходимо проверить расчетом, не вызовет ли такой переход увеличения концентрации паров в воздухе помещений свыше 5% НКПР. 15. Все оборудование окрасочных и краскозаготовительных отделений следует изготовлять из несгораемых материалов. 16. Окрасочные камеры очищают от осевшей краски по мере ее нако- пления, но не реже одного раза в неделю от осевшей краски и не реже одного раза в смену от краски, плавающей на поверхности воды. 17. Воздуховоды вентиляционных систем постов окраски распылением очищают по мере их загрязнения, но не реже 1 раза в 2 месяца. Процессы сушки. В химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности часто необходимо получать сухой продукт или продукт с необходимой влажностью. Для этого используют процессы сушки. Сушку материалов можно производить естественным и искусствен- ным методами. В зависимости от способа подвода тепла для испарения жидкости и способа удаления влаги различают следующие методы сушки: 1) газовая (конвективная) сушка, характеризующаяся непосредственным контактом высушиваемого материала с потоком нагретого газа (воздух, топочные газы, азот и т.п.), который сообщает тепло, одновременно поглощая и унося с собой образовавшиеся пары; 2) контактная (кондуктивная) сушка, при которой тепло сообщает- ся высушиваемому материалу каким-либо теплоносителем, действующим через поверхность нагрева. Для этих целей чаще всего используется водя- ной пар, который при этом конденсируется. При контакте с поверхностью теплообмена (плоская стенка, трубный пучок и т. п.) высушиваемый мате- риал нагревается; 3) радиационная сушка, реализуемая путем передачи тепла инфра- красным излучением. Этот способ используют для высушивания тонколистовых материалов и лаковых покрытий; 4) диэлектрическая сушка, при которой материал высушивается в поле высокой частоты. Такой способ применяется для сушки толстолистовых материалов, он позволяет регулировать температуру не только на его поверхности, но и в глубине материала; 5) сублимационная сушка, при которой влага из предварительного замороженного состояния, минуя жидкое, переходит в парообразное. Процесс осуществляется при глубоком вакууме и низких температурах; 6) комбинированная сушка, для этого используются радиационно- конвективные и паровысокочастотные сушилки, в которых осуществляет- ся несколько тепловых процессов, например сушка и охлаждение и т. д. По конструкции наиболее распространенными являются следующие типы сушилок: камерные, туннельные, шахтные, ленточные (одно- и мно- голенточные, полочные и петлевые), барабанные, вальцовые, сушилки с кипящим слоем и др. Пожарная безопасность процессов сушки и меры профилактики. В целях исключения образования взрывоопасных концентраций предусматривается следующее: 1. Контролировать концентрацию паров в сушильных камерах путем отбора проб или с помощью стационарных газоанализаторов. 2. Осуществлять автоматическое регулирование заданной температуры за счет изменения количества теплоносителя. 3. Устанавливать автоблокировку, обеспечивающую отключение сис- темы обогрева и прекращение подачи материала в сушилку в случае остановки вентилятора. Источники зажигания. Источниками зажигания взрывоопасных смесей в конвективных сушилках могут быть: – искры от удара и трения; – перегрев и воспламенение высушиваемых материалов или их отходов; 84 – самовозгорание высушиваемых материалов или их отходов при контакте с калориферами; – от разрядов статического электричества. Меры пожарной безопасности. 1. Автоматическая блокировка, обеспечивающая отключение нагрева- тельных устройств при уменьшении скорости движения или остановке транспортных устройств. 2. Установка автоматических регуляторов температуры и давления для поддержания нормального режима. 3. Очистка камер, помещений, транспортных устройств от пыли и от- ходов, имеющих склонность к самовозгоранию. 4. Исключение образования искр и выделения теплоты трения при наматывании волокнистых и других материалов на валы барабанов, транспортеров, вентиляторов. 5. Исключение попадания горючих материалов на греющие поверхности калориферов (калориферы рекомендуется располагать в верхней части камеры или вне камер). 6. Заземление металлических элементов сушилок для отвода статического электричества, образующегося при сушке диэлектриков. 7. Исключение перегрузки сушильных цехов высушиваемыми мате- риалами; для каждой сушилки устанавливается предельно допустимая норма загрузки материалом. 8. Оборудование сушилок самостоятельной системой вентиляции, не связанной с вентиляцией цеха. 9. Исключение возможности отложения пыли или горючего конден- сата в системе вентиляции, на стенах камер, в калориферах и т. п.; очистка воздуховодов от пыли и других отложений. 10. Тщательное очищение от пыли отработанного воздуха с помощью циклонов, фильтров, пенных камер, скрубберов. 11. Защита сушильных камер предохранительными взрывными кла- панами (при φн ≤ 65 г/м3 ).8. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ХРАНЕНИЯ , ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУК ТОВ И ГОРЮ ЧИХ Г АЗОВ
Пожарная опасность нефти и природных газов нефтегазовых месторождений. Нефть представляет собой смесь углеводородов с различными группами структурных соединений. В ее состав входят сернистые, азотистые и кислородсодержащие углеводороды, предельные, непредельные и циклические углеводороды. По фракционной перегонке нефть разделяют на фракции, отличающиеся по температурам кипения. Начало кипения нефти около 20 о С, но встречаются и более тяжелые нефти с температурой начала кипения 100 о С и более. Плотность нефти находится в пределах 730– 1040 кг/м3 . Система оценки пожарной опасности веществ и материалов регламентирована стандартом . В соответствии с этим стандартом нефть с температурой вспышки от –45 о С до 27 о С (в зависимости от состава) от- носится к легковоспламеняющимся жидкостям. Температура самовоспламенения 220–375 о С. Нижний концентрационный предел распространения (воспламенения) пламени находится в пределах 0,9–2,4 % объемных. Температурные пределы распространения (воспламенения) пламени, о С: ниж- ний от –45 до +26, верхний от –14 до +80. Скорость выгорания 5,2·10-5 – 7·10-5 м/с. Скорость нарастания прогретого слоя 0,7·10-4 – 1,0·10-4 м/с. Температура прогретого слоя 130– 160 о С. Сырые нефти способны прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой. Температура пламени при горении нефти 1100 о С. Нормальная скорость распространения пламени природного газа в смеси с воздухом составляет 0,176 м/с. Минимальная энергия зажигания – 0,028 мДж. Пожарная безопасность технологии при производстве и хранении горючих газов. Горючие газы могут находиться как в сжатом, так и в сжиженном со- стоянии. Любой газ можно превратить в жидкость, изменяя давление и 86 температуру. Температура, ниже которой газ переходит в сжиженное состояние, называется критической (Ткр). Давление, необходимое для сжижения газа при этой температуре, также называется критическим (Ркр). В любом техпроцессе получения газов участвуют: установка, производящая газ; газоочистительные устройства; газопроводы; хранилища га- зов. Обычно аппараты и трубопроводы заполнены горючими газами без примеси окислителя и реже, по технологическим условиям, используется смесь горючих газов с воздухом или кислородом (например, получение водорода конверсией метана, ацетилена – термоокислительным пиролизом природного газа). Для предупреждения образования горючей концентрации в аппаратах с газами используются следующие технические решения: а) при наличии смеси горючего газа с окислителем рабочая концетрация в аппаратах устанавливается выше верхнего и ниже нижнего пределов воспламенения; б) нельзя нарушать принятое безопасное соотношение смеси горючее–окислитель, для чего на питающих аппарат линиях устанавливают автоматические регуляторы соотношения и автоматические регуляторы давления газов; в) при нарушении автоматического регулирования компонентов или прекращении подачи одного из них должно происходить автоматическое отключение питающих аппарат линий с одновременным пуском в систему негорючего газа; г) при наличии смеси горючего газа с окислителем, находящейся в пределах воспламенения или близкой к ним, следует применять флегма- тизирующие добавки. Противопожарные мероприятия на газоперерабатывающих пред- приятиях должны быть направлены на исключение возможности образования горючей среды и источников зажигания: – продувка аппаратов и трубопроводов перед их пуском и остановкой негорючими газами; – соблюдение технологического режима (контроль, автоматика); – вентиляция помещений (приточная и аварийная); – установка газоанализаторов; – соблюдение графиков ППР; – заземление аппаратов и трубопроводов; – правильный выбор, монтаж и эксплуатация электрооборудования; – работа искробезопасным инструментом; – устройство предохранительных клапанов и линий сброса в атмосферу или на факел; – автоматическое пожаротушение. Хранение газа в мокрых газгольдерах. Газы в сжатом состоянии хранят в газгольдерах; в сжатом, растворен- ном или сжиженном состоянии – в баллонах; в сжатом или сжиженном состоянии – в резервуарах. В зависимости от применяемого давления газгольдеры подразделяются на два класса: газгольдеры низкого давления (до 7000 Па) и высокого давления (от 0,07 до 3 МПа). Газгольдеры низко- го давления бывают мокрые и сухие, а газгольдеры высокого давления – цилиндрические со сферическими днищами и сферические. Сухие газгольдеры сложны в эксплуатации и очень пожароопасны. В настоящее время они вытеснены мокрыми газгольдерами. Мокрый газгольдер состоит из неподвижного резервуара, наполненного водой, в ко- тором плавает опрокинутый стакан. Газ под колокол поступает по одному газопроводу, а выходит по другому. При наполнении газгольдера колокол поднимается, а при опорожнении – опускается. Ролики при этом скользят по направляющим шинам и устраняют качение и перекос колокола. Пожарная опасность мокрых газгольдеров заключается в возмож- ности образования горючей концентрации (ГК) и взрывов как внутри газгольдера и его коммуникаций, так и в здании, где установлен газгольдер. При нормальных условиях эксплуатации внутри газгольдера, заполненного газом, появление горючей смеси невозможно, так как в газгольдере и газопроводах давление всегда больше атмосферного, что исключает проникновение туда воздуха. Подсос воздуха происходит лишь при вакууме, возникающем в результате полного опорожнения газгольдера, заклинивания колокола, интенсивной принудительной откачки газа в количестве, превышающем его поступление, либо растворения газа в воде при длительном его хранении. Большинство взрывов и пожаров газгольдеров происходит в момент их ремонта и в период пуска после ремонта (включение газгольдера в сеть и наполнение его газом). Горючая смесь может образоваться при неполном удалении газа из системы, отсутствии или не- достаточном времени продувки, негерметичном отключении коммуникаций от газгольдера. Источники зажигания: – самовозгорание сульфидов железа; – искры механического происхождения, высекаемые при ремонте газгольдеров и их коммуникаций; – открытый огонь и искры сварочных аппаратов, производственных печей, искрение временной электропроводки; – пожары и взрывы соседних установок. Меры пожарной безопасности направлены на предотвращение образования горючих концентраций внутри газгольдеров, их коммуникаций и в зданиях; на исключение источников зажигания. Для предотвращения образования горючих концентраций внутри установки при пуске газгольдера тщательно продувают систему газгольдер-газопроводы негорючими газами: углекислым, азотом, дымовыми газами, водяным паром. Для за- щиты от коррозии внутренние и наружные поверхности газгольдеров окрашивают (покрывают лаками). Для предотвращения перекосов роликов регулярно следят за движением роликов по направляющим, смазывают поверхность направляющих и оси роликов, равномерно наполняют газгольдер, предупреждают обледенение стенок. Степень заполнения газгольдеров контролируют специальными приборами. Обычно используются механические и электрические объемоуказатели и ступенчатая сигнализация, позволяющая контролировать положение колокола и этим предотвращать переполнение газгольдера. Хранение сжиженных углеводородных газов в резервуарах. Сжиженные углеводородные газы (СУГ) – это определенные смеси углеводородов: пропана, бутана, изобутана. Хранение СУГ осуществляют: – в резервуарных парках химических, нефтеперерабатывающих и газовых заводов; – на перевалочных кустовых и портовых базах СУГ; – в резервуарных парках газораздаточных станций (ГРС); – на станциях пикового газопотребления; – в емкостях для газоснабжения населенных мест. Резервуарные парки, базы СУГ помимо склада сжиженного газа имеют ряд сооружений: эстакады для слива газа из железнодорожных цистерн в резервуары, насосно-компрессорные станции для перемещения жидкой и паровой фаз, цехи для наполнения автоцистерн и баллонов, насосные для слива из баллонов остатков СУГ. Пожарная опасность складов СУГ определяется: – специфическими пожароопасными свойствами хранимых газов; – их большим количеством; – возможностью выхода газов наружу из оборудования; – образованием парогазовоздушного облака большого объема; – наличием источников зажигания; – быстрым распространением пожара и трудностью его тушения. СУГ тяжелее воздуха (бутан в 2 раза, пропан в 1,5 раза), поэтому их пары скапливаются в низких местах, растекаются по земле в направлении ветра, образуя зоны взрывоопасных концентраций. СУГ имеет повышен- ную способность к электризации и растворяют в себе воду. Повреждения резервуаров с СУГ наиболее часто происходят в результате образования повышенных давлений (переполнения, неисправности ПК, нагревания корпуса резервуара, заполнение более летучим газом, на которое резерву- ар не рассчитан, образование льда на дне резервуаров и в трубопроводах), вакуума, коррозии. Значительную пожарную опасность представляет процесс слива СУГ из автоцистерн в резервуары, размещаемые во дворах. 90 Источники зажигания: атмосферное и статическое электричество, использование стального инструмента, огневые работы, неисправность электрооборудования, самовозгорание сульфидов железа, искры двигателей внутреннего сгорания. Меры профилактики направлены на предотвращение утечек газа, возникновения взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей как на наружных площадках, так и внутри помещений насосных, компрессор- ных, а также на устранение источников зажигания. Основным мероприятием на складах СУГ является организация естественной и принудительной вентиляции.9. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩ ИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Пожарная опасность деревообрабатывающих предприятий и меры профилактики. На предприятиях деревообрабатывающей промышленности изготавливают мебель, древесно-стружечные плиты, фанеру, столярные изделия (оконные и дверные блоки, перегородки, полотнища дверей), детали сборно-щитовых домов и т. п. Технологию производства деревообрабатывающего предприятия можно разделить на следующие операции. 1. Распиловка поступающего круглого леса с его последующей суш- кой в сушильных камерах. 2. Производство заготовок и сборка каркасов и изделий. 3. Отделка и окраска готовых изделий. Исходя из наличия указанных технологических операций, деревообрабатывающие предприятия включают в себя следующие основные цехи (отделения или производства): 1) заготовительные и лесосушильные; 2) механостолярные и отделочно-окрасочные; 3) деревотарные и клеильно-сборочные; 4) склады готовой продукции. В большинстве деревообрабатывающих цехов производят механическую обработку древесины, основными операциями при которой являются пиление, строгание, фрезерование, долбление, шлифование, штамповка, прессование и т. п. Пожарная опасность технологического процесса производства древесных плит. Получение и применение сухих стружек и волокон в производстве древесных плит связано с опасностью возникновения взрывов и пожаров на отдельных участках технологических процессов. Технология производства плит предусматривает измельчение древесины как до стружки отдельных размеров, так и до мелкодисперсных частиц. Противопожарные мероприятия при производстве древесностружечной плиты (ДСП) и древесноволокнистой плиты (ДВП). Отделение сушки стружки: топки устраивают в отдельных помещениях и снабжают противовзрывными мембранами; между топкой и су- шильным агрегатом устанавливают искроулавливающие и искрогасительные устройства; сушильный агрегат оборудуется противовзрывной мембраной и установкой автоматического пожаротушения (УАПТ) ; контроль температуры на выходе и входе в сушильный агрегат; автоматическое отключение сушильного агрегата путем переключениям топочных газов на растопочную трубу; удаление конвейером горящей и обгоревшей затушенной стружки в безопасное место; после вентилятора на выходе из су- шильного агрегата устанавливают автоматические отсекающие устройства (шиберы), препятствующие распространению пожара в циклон и далее в бункер сухих стружек; вентилятор сушильного агрегата при загорании в сушилке должен автоматически отключаться. Пресс для горячего прессования плит оборудуется УАПТ. Необходимо систематически очищать приямок пресса от скопившихся отходов. Бункер сбора отходов также оборудуется УАПТ, уровнемером заполнения, местным отсосом. Участки шлифования и складирования древесных плит: ограждение местного отсоса снабжают улавливателем обрывков шлифовальной ленты; плиты перед шлифовкой проверяют на металл; осуществляется заземление в виде тканевых лент, пропитанных антистатическим раствором. Участок термообработки и склады плит оборудуются УАПТ, приточно-вытяжной вентиляцией; осуществляется уборка 1 раз в месяц; использование автотранспорта с искрогасителями. Пожарная безопасность деревообрабатывающих производств. Пожарная опасность этих производств обусловлена применением твердых горючих веществ, ЛКМ, образующейся пылью. Древесная пыль способна образовывать в смеси с воздухом взрывоопасные смеси, пыль фракции 74–100 мк с влажностью до 6,4 % имеет СНПВ от 12,6 до 25 г/м3 . Осевшая пыль пожароопасна (tсмв = 255 о С). В процессе нанесения ЛКМ, транспортирования до сушилок и сушки окрашенных деревянных изделий происходит испарение растворителя в оборудовании. В помещениях также могут образоваться ГК паров с воздухом. Для смазки трущихся деталей станков применяют моторные масла (tвсп = 135–210 о С). В случае попадания масел на опилки образуется легкогорючая масса, способная самовозгораться. Источники зажигания: – теплота трения быстро вращающихся частей станков; – искры при механической обработке в случае наличия в пыли металлических включений; – самовозгорание отложений ЛКМ, опилок, пропитанных маслом; – тепловое проявление электрического тока; – искровые разряды статического и атмосферного электричества (молния); – теплота трения – при распиловке древесины, перегрузке или пере- косе пил, наличии в ней сучьев.10. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВ, СВЯ ЗАННЫХ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ПЫЛИ И ВОЛОКОН
Горючая пыль – дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем со- стоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава. Значительную опасность для аппаратов представляет скопление осевшей пыли, которая при взвихрении может создать взрывоопасные смеси; самовозгорающаяся пыль может вызвать очаги самовозгорания. Показатели пожаровзрывоопасности горючих пылей даны в ГОСТе . Пожарная опасность технологических процессов, связанных с образованием пылей, определяется в основном свойствами последних. Согласно НПБ 105–95 помещения, в которых обращаются (являются конечным, побочным продуктом или отходом производства) горючие пыли или волокна в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5кПа, относятся к категории Б . Мукомольные производства, их пожарная опасность и меры пожарной безопасности. Технологические операции мукомольного производства включают в себя прием зерна и хранение его в силосах элеватора, очистку и подготовку зерна к помолу, размол зерна, расфасовку в мешки (выбой) готовой продукции, складирование готовой продукции. Пожарная опасность технологического процесса характеризуется возможностью образования горючих пылевоздушных концентраций как внутри оборудования, так и в помещениях; большим количеством горю- чих материалов; источниками зажигания и разветвленной сетью транс- портных коммуникаций, способствующих распространению пожара. Источники зажигания в мукомольном производстве: – теплота трения при перегревах лент и подшипников транспортеров при пробуксовке, завалах, защемлениях лент; – искры при попадании металлических и минеральных примесей в рабочие органы размольных и обоечных машин; – искры при обрыве ковшей или лент норий; – открытый огонь; – тепловое проявление электрического тока; – статическое электричество. Противопожарные мероприятия мукомольного производства. 1. Снижение запыленности помещений достигается герметизацией оборудования с устройством местных отсосов. 2. Возникновение зарядов статического электричества исключается заземлением оборудования, ионизацией воздуха, увеличением влажности воздуха в помещении до 65 %. 3. Трубопроводы пневмотранспорта, горизонтальные и наклонные воздуховоды аспирационных систем оборудуются лючками для очистки отложений пыли, которые устанавливают до и после аппарата, около каждого колена через 2–4 м. 4. Помещения, относящиеся к категории Б, отделяются от других помещений противопожарными преградами и обеспечиваются защитой от разрушения при взрыве. 5. Обеспечивается защита противопожарных проемов и отверстий в стенах и перекрытиях. 6. Устанавливаются автоматические установки пожаротушения и сигнализации, первичные средства пожаротушения. Хлопкопрядильные предприятия, их пожарная опасность, меры пожарной безопасности. Хлопкопрядильное производство имеет следующее оборудование: чесальные машины с барабаном; трепальные машины; ровничные машины; прядильные машины с веретенами. Пожарная опасность хлопкопрядильной фабрики характеризуется наличием большого количества легкогорючих веществ, возможностью по- явления источников зажигания и наличием путей для распространения пожара. Горючей средой в помещениях прядильных фабрик обычно являются хлопок, находящийся в кипах, в разрыхленном состоянии и в виде нитей; хлопковые отходы; пыль и пух; смазочное масло; лари для отходов и угаров; деревянные и картонные шпули; веретена, а также тележки для транспортировки пряжи. Источники зажигания хлопкопрядильного производства. Высечение искр при ударах металла или других твердых предметов о металл, теплота при перегреве трущихся поверхностей, искровые разряды статического электричества, тепловые проявления неисправного электрооборудования, теплота при самовозгорании хлопка и его отходов являются наиболее частыми источниками зажигания. Пожарно-профилактические мероприятия на прядильных фабриках направлены на ограничение количества горючих веществ, находящихся в производственных помещениях, уменьшение выделения пуха и пыли, исключение возможных источников зажигания и путей распространения пожара. Количество хлопка в кипах не должно превышать суточной потребности. Ткацкие и отделочные производства, их пожарная опасность и меры пожарной безопасности. Поступившая на ткацкую фабрику из прядильного производства пряжа после ряда последовательных операций (перемотка, сновка, шлихтование и проборка) подается на автоматические ткацкие станки для выработки тканей, которые получают в виде длинного полотна. Пожарная опасность ткацких производств значительно меньше, чем прядильных. Наличие технологических операций, связанных с трением нитей (перемотка, снование, шлихтование, ткачество), вызывает образование пыли и пуха. Горючей средой в цехах ткацких фабрик являются бобины пряжи, нити и ткань на станках, рулоны суровой и отбеленной ткани, смазочные масла различных сортов, пыль и пух, сгораемые конструкции станков, горючие красители и т. д. В прядильно-ткацких производствах для смазки машин и механизмов требуется большое количество смазочных масел, которые из центрального склада поставляют в цеховые кладовые, располагаемые в непосредственной близости от основных производственных помещений. Источниками зажигания при работе на ткацких станках могут быть теплота перегрева подшипников, нитей при их наматывании на валы вращающихся механизмов, теплота при трении вращающихся механизмов с ослабленным креплением о корпус станка, искры при поломке зубьев ходовой шестерни, тепловое проявление неисправного электрооборудования. В красильно-отделочных цехах применяются такие пожароопасные вещества, как гидросульфит натрия, красители-диазоли, нейрогеновые и пологеновые красители и др. При термической обработке тканей воз- можно осаждение пуха и пыли на внутренних стенках камер и сушилок, на их рабочих органах (роликах), а также возможна конденсация смолообразных веществ на внутренних стенках воздуховодов. Распространение пожара на ткацких и отделочных фабриках может происходить по конструкциям машин, системам аспирации, отложениям пыли и пуха; поверхностям разлившихся масел или красок, по поточным линиям подвесных и ленточных конвейеров. Кроме того, распространение пожара может проходить через вертикальные шахты грузовых подъемников для меж тажного транспортирования, через шахты лифтов, а также через проемы в стенах и перекрытиях. Пожарно-профилактические мероприятия на ткацких и отделоч- ных фабриках направлены на тщательную и систематическую уборку производственных помещений, очистку оборудования от пыли и пуха, исключение источников зажигания и предотвращение распространения по- жара. Чистку ткацкого станка производят по окончании доработки основы, а обмашку – в течение работы.Список использованных источников
1. Федеральный закон от 22 июня 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 2. ГОСТ 12.1.044.-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 143с.5. Нормы пожарной безопасности НПБ-105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. 3. ГОСТ Р ЕН ИСО 2719-2008. Методы определения температуры вспышки в закрытом тигле Пенски-Мартенса. – М.: Стандартинформ, 2008. – 17 с. 4. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения / А.Я. Корольченко, Д.А. Корольченко: справочник: в 2-х ч. – 2 изд. перераб. и доп. – М.: Асс. «Пожнаука», 2004 . – Ч.1. – 713 с. 5. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочное издание в 2-х кн. / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н.Кравчук и др. – М.: Химия, 1990. – Кн. 1. – 490 с., Кн. 2. – 380 с. 6. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – М.: Изд– во «ФГУ ВНИИПО МЧС России», 2009. – 28 с. 7. ГОСТ Р 12.3.047-2012 ССБТ. Пожарная безопасность технологиче- ских процессов. Общие требования. Методы контроля. 8. Корольченко, А.Я. Средства огнезащиты: справочник / А.Я. Король- ченко, О.Н. Корольченко. – М.: Пожнаука , 2009. – 554 с. 9. Постановление правительства Российской Федерации № 390. Правила противопожарного режима в Российской Федерации. 10. СП 2.13130.2012. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты. 11. Правила устройства электроустановок: утв. Министерством энергетики РФ от 20.06.2003. – 7-е изд. – М.: НЦ ЭНАС, 2003. – 557 с. 12. СП 10.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. 13. СП 8.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. 14. Бегишев И.Р. и др. Методические указания и контрольные задания по курсу «Теоретические основы процессов горения» / С.А. Бобков, Л.К. Исае- ва. – 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1978. — 456 с 15. Корольченко, А.Я. Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности / А.Я. Корольченко, Д.О. Загорский. – М.: Изд-во «Пожнаука», 2010. – 118 с. 16. СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно- планировочным и конструктивным решениям.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://gtifem.ru
Поделитесь в соцсетях: