Материал: Пожарная безопасность технологических процессов. Каргашилов Д.В., Паршина А.П

Анализ пожарной о пасности технологических процессов представляет собой комплексную оценку технологии производства и выпо лняется в двух направлениях: количественная оценка и качественная оценка.

В рамках количеств енного анализа пожарной опасности технологических процессов выполняются ст адии, перечисленные на рис 3.1.

Рис. 3.1. Стадии количественного анализа пожарной о пасности

Качественная оценка пожарной опасности выполняется в несколько стадий, которые показаны на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Стадии качественного анализа пожарной оп асности

25

Контрольные вопросы

1.Что включает в себя качественный анализа пожарной опасности технологического процесса?

2.Что включает в себя количественный анализа пожарной опасности технологического процесса?

3.Назовите критические значения количества веществ в технологическом процессе?

4.На какие группы делятся горючие вещества?

4.Причины образования горючей среды за пределами технологических аппаратов при нормальном режиме работы

При качественной оценке пожарной опасности производственного объекта предварительно оценивается возможность и уровень опасности образования горючей среды в помещениях или в окружающем наружную установку пространстве. Данная оценка предполагает определение типа аппарата, количества веществ внутри аппарата, а также причины выхода горючих веществ наружу. Существуют следующие типы аппаратов:

-герметичные;

-сообщающиеся с атмосферой (открытые и дышащие).

При эксплуатации открытых и дышащих аппаратов образование горючей среды за пределами оборудования обусловлено нормальным течением технологического процесса. Аппараты, которые эксплуатируются с открытым зеркалом жидкости, предусматривают испарение горючих паров с поверхности фазового раздела. При этом необходимо учитывать наличие и производительность систем вентиляции, а также скорость воздушных потоков.

Достаточно распространенным примером таких аппаратов являются емкости для покраски изделий методом окунания. При этом в газовоздушный объем помещения поступает растворитель, который испаряется со свежеокрашенной поверхности.

Второй тип аппаратов, сообщающихся с атмосферой, представляет собой аппараты с дыхательными устройствами, которые включают арматуру, обеспечивающую стравливание паров или подсос воздуха внутрь аппарата с целью регулирования внутреннего давления. При этом существуют аппараты, которые работают в условиях больших или малых дыханий.

Большие дыхания возникают в результате изменения давления внутреннего объема аппарата при его опорожнении и наполнении.

Малые дыхания обусловлены динамикой значения температуры в помещении.

Выход горючих веществ наружу из герметичного аппарата может произойти только в результате нарушения его целостности.

Условия образования взрывопожароопасных концентраций снаружи аппарата представлены на рис. 4.1.

26

Рис. 4.1. Условие об разования взрывопожароопасных концентраций:

mпод – масса пара, который испарится с поверхности жидкости в условиях работы системы вентиляции, кг; η– коэффициент, который зависит от скорости воздушного потока и раб очей температуры; М – молярная масса жидкости, кг/кмоль; РS –давление насыщенных паров жидкости при рабо чей температуре,

свободный объем аппарата, м3; Кб – коэффициент безопасности, допускается принимать равным 2; tр – рабочая температура аппарата, 0С; tВСП (о.т.) –температура вспышки открытого тигля, 0С; ; tВСП (з.т.) –температура вспышки закрытого тигля, 0С [3]

Взрывоопасная концентрация горючих веществ в смеси с воздухом лежит между верхним концентрационным пределом распространения пламени и нижним,

ϕН ≤ ϕ ≤ ϕВ ,

где ϕН ,ϕ,ϕВ нижний конц ентрационный предел распространения пламени, концентрация горючего в смеси с воздухом, верхний концентрационный предел распространения пламени, соответственно, %.

27

Контрольные вопросы

1.Какие типы аппаратов относительно сообщения с окруж ающей средой вы знаете?

2.Какие аппараты отн осятся к дышащим?

3.Какие аппараты отн осятся к открытым?

4.Какие аппараты отн осятся к герметичным?

5.Понятие о малом дыхании и большом дыхании.

6.При каких условиях о бразуется горючая среда в негерметичных аппаратах?

5.Причины п овреждения технологических аппа ратов

сгорючими веществами и мероприятия, направленные н а их исключение

Различные виды воздействий на стенки аппаратов и трубопроводов могут привести к возникновению локальных (точечных) повреждений или полного разрушения конструкции аппарата. При этом вещества и м атериалы, находящиеся или транспортирующиеся могут поступить в объем пом ещения и в смеси с воздухом создать горючую среду, способную при воздействии источника зажигания воспламениться и гореть [3].

Основные причины нарушения целостности технологических аппаратов, в которых хранятся или преобразуются горючие вещества и материалы можно условно разделить на три группы, которые в свою очередь подразделяются на виды по природе возникновения (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Перечень причин повреждения технологических аппаратов

и оборудования

28

Изменение давления в аппарате происходит вследствие нарушения нормального ведения технологического процесса, а также при пуске и остановке. Перечень причин и условий динамики значения давления в аппарате представлены на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Перечень причин и условий динамики давления

Эрозионный износ представляет собой повреждение материала стенок аппаратов и трубопроводов механическими примесями, которые содержатся в жидкости или газе, в ходе их перемещения. Механические примеси, в виде мельчайших частичек, ударяются о стенки оборудования и разрушают поверхностный слой материала. При этом происходит истирание материала, возникают царапины, нарушается целостность и устойчивость конструкции аппарата.

Динамические воздействия могут возникать при нарушении технологического процесса, при пуске и остановке оборудования, а также в результате нарушений правил эксплуатации. Основные динамические воздействия на оборудование представлены на рис. 5.3.

Резкое изменение давления происходит при пуске и остановке оборудования в результате неустойчивости режима технологического процесса. Гидравлический удар – это также резкое повышение давления в системе, которое происходит в результате резкого изменения скорости поступления веществ. Возникает гидравлический удар при изменении направления движения потока

29