Шпаргалка: Защита от пожара и взрывов на производстве

2. 120 секунд в случае, если вероятность отказа систем автоматики превышает 10^-6 в год и не обеспечено резервирование ее элементов.

3. 300 секунд при ручном отключении.

Время отключения - промежуток времени от начала возможного поступления вещества из трубопровода до полного прекращения поступлений газа или жидкости в данное помещение.

Превышение приведенных значений времени отключения трубопроводов допускается:

- происходит испарение с поверхности разлитой жидкости, площадь испарения при разливе на пол определяется исходя из расчета, что 1 литр смеси и растворов, содержащих 70 % растворителей, разливается на площади 0.5 м², а остальных жидкостей на 1 м² пола помещения.

- происходит также испарение жидкости из емкостей эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости или со свежеокрашенных поверхностей.

- длительность испарения жидкости превышает или равно времени полного испарения, но не более часа.

Тоже самое действует для пыли.

Категорирование зданий по взрывопожарной и пожарной опасности производится на основании классификации помещений, наличия автоматических установок пожаротушения и площадей помещений, составляющих здание. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категорий А превышает 5% площади всех помещений или равна 200 м². Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25% площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:

- здание не относится к категории А;

- суммарная площадь помещений категории А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или равна 200 м².

Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в ней помещений (но не более 1000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия:

- здание не относится к категориям А и Б;

- суммарная площадь помещений А, Б, В в здании превышает 5% (10%,если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в ней помещений (но не более 3500 м²) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:

- здание не относится к категориям А. Б. В;

- суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений А, Б, В, Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех помещений (но не более 5000 м²) и помещения А, Б, В оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.

При наличии паровоздушного пространства в закрытых аппаратах с горючими однородными жидкостями область воспламенения паровоздушной смеси определяется соотношением рабочей температуры жидкости и её температурных пределов распространения пламени.

Горючая (взрывоопасная) паровоздушная смесь образуется в случае, когда рабочая температура жидкости (Т_раб) находится в интервале между нижним и верхним температурными пределами распространения пламени, т. е.

НТПР<Траб<ВТПР

Так как температурные пределы распространения пламени, взятые из справочных пособий, могут не в полной мере соответствовать свойствам данной жидкости и, кроме того, в реальных условиях возможно неравномерное распределение концентрации в паровом объеме аппарата, то необходимо учитывать определенный запас надежности:

(НТПР - 10 °С) < Т_раб < (ВТПР + 10 ^оС)

Применительно к температурным пределам запас надёжности как бы расширяет зону взрывоопасности на 10 С ниже нижнего и на 10 С выше верхнего температурных пределов распространения пламени. Запас надежности расширяют зону взрывоопасности на 20^оС.

В случае, когда Т_раб жидкости в аппарате находится в области опасных температур, предусматривают один из следующих способов противопожарной защиты:

1. Ликвидация паровоздушного объема аппарата.

Когда, например сероуглерод находится под слоем воды или бензин над слоем воды.

Способы хранения легковоспламеняющихся жидкостей:

а) Горючая жидкость хранится под слоем жидкости (воды).

б) Горючая жидкость (нефтепродукт) хранится над водой.

1. Сосуд

2. Наполнительный трубопровод

3. Расходный трубопровод

4. Линия подачи и вытеснения воды.

Применение резервуаров с плавающими крышками и понтонами.

1. Резервуар

2. Плавающий понтон

Использование полых микрошариков способных плавать на поверхности горючей жидкости.

2. Создание в аппарате температурных условий, исключающих образование взрывоопасных концентраций. Поддержание температуры жидкости ниже нижнего или выше верхнего температурного предела.

3. Введение негорючих газов в паровоздушный объем аппарата (азот, диоксид углерода, инертные газы, выхлопные газы автомобилей).

Разбавление горючей смеси инертным компонентом (флегматизаторов) приводит к изменению концентрационных пределов распространения пламени.

Учитывая коэффициент запаса надежности, безопасная концентрация смеси по инертному компоненту принимается равной

с_б.ин=1,2_сфл(%).

4. Флегматизация горючих смесей химически активными веществами, например галоидзамещенными углеводородами, подавляющими активные центры цепной реакции окисления. Это приводит к обрыву молекулярных цепей и к торможению процесса горения.

Наличие горючей газовоздушной смеси внутри аппаратов отвечает следующей зависимости:

С_НКПР ?С_раб ? С_ВКПР

Содержание газа в воздухе внутри технологического аппарата, не превышающее 50 % нижнего концентрационного предела распространения пламени, принимают за взрывобезопасную концентрацию.

Обеспечить безопасную эксплуатацию аппаратов с горючими газами можно с помощью следующих технических решений:

1) при использовании смеси горючего газа с окислителем рабочая концентрация в аппаратах должна устанавливаться ниже нижнего или выше верхнего концентрационных пределов распространения пламени с учетом коэффициентов запаса надежности;

2)установленную пожаро- и взрывобезопасную концентрацию смеси горючего газа с окислителем необходимо поддерживать автоматическими регуляторами соотношения газов, установленными на питательных линиях;

3)для непрерывного контроля рабочей концентрации горючего газа аппараты оборудуют стационарными газоанализаторами, автоматически сигнализирующими об отклонении от нормы;

4)при нарушении установленной концентрации обеспечивают автоматическое отключение питающих аппарат линий с одновременным пуском в систему негорючего газа;

5)при наличии смеси горючего газа с окислителем, находящейся в концентрационных пределах распространения пламени, следует применять флегматизирующие добавки.

Горючие пыли во взвешенном состоянии (аэрозоли) способны образовывать с воздухом взрывоопасные концентрации. Величины концентрационных пределов распространения пламени пылевоздушных смесей зависят не только от химического состава вещества, но и в значительной степени от дисперсности, влажности, зольности.

Наиболее важное значение для обеспечения безопасной эксплуатации систем пневмотранспорта, дробилок, мельниц, сепараторов и т. п. имеет нижний концентрационный предел распространения пламени, так как значение ВКПР очень высоко и практически редко достигается.

Существование взрывоопасной концентрации пыли внутри технологических аппаратов выражается соотношением

С_д ? 0,5 С_НКПР

где С_д --действительная концентрация пыли, определяется опытным путем с учетом наличия взвешенной и осевшей пыли, которая при определенных условиях может перейти в состояние аэрозоля.

Для уменьшения пожаровзрывоопасности аппаратов с наличием пылевоздушных смесей целесообразно использовать следующие способы защиты:

а)применять менее «пылящие» процессы измельчения (вместо дробилок и мельниц использовать вибрационный помол, измельчение с увлажнением и т. п.);

б)вести процессы под защитой негорючего газа;

в)устраивать системы отсоса пыли из машин и агрегатов;

г)использовать негорючие газы для пневмотранспорта сыпучих материалов, при сушке материалов во взвешенном слое;

д)устанавливать оптимальные скорости воздуха при пневмотранспорте измельченных материалов (чтобы избежать осаждения пыли);

е)использовать вибраторы для предотвращения образования пробок пыли в бункерах и трубопроводах;

ж)применять конструктивные решения, обеспечивающие минимальное скопление осевшей пыли (плавные повороты трубопроводов, гладкие внутренние поверхности аппаратов, уклоны конусной части аппаратов не менее 60° и т. п.);

з)предохранять внутренние поверхности аппаратов от увлажнения;

и)производить периодическую очистку аппаратов от осевшей пыли.

Горючая концентрация смеси паров с воздухом над поверхностью открытого аппарата образуется, если рабочая температура жидкости Т_раб равна или выше температуры вспышки с учетом коэффициента надежности:

Траб ? Твсп - 10°С

Размер взрывоопасной зоны паров с воздухом определяется условиями испарения:

- испарения в неподвижную среду;

- испарения в движущуюся среду.

Испарение горючих жидкостей в неподвижную среду:

где с₃ -- концентрация насыщенных паров при данной температуре жидкости, об. доли;

у -- плотность паров жидкости, кг/м³;

F -- поверхность испарения, м²;

D - коэффициент диффузии паров жидкости в воздухе, м²/ч;

ф --время испарения жидкости, ч.

Испарение горючих жидкостей в движущуюся среду: конвективная диффузия.

F - площадь испарения, м²

К - коэффициент массопередачи, кг/м²ч

?С - средняя движущая сила массопередачи

ф - длительность испарения.

Снижение пожаро- и взрывоопасности производства при наличии аппаратов с открытой поверхностью испарения обеспечивается следующими техническими решениями:

а)заменой ЛВЖ и горючих жидкостей в открытых аппаратах менее пожароопасными и негорючими жидкостями;

б)устройством местных отсосов паров над открытыми аппаратами с пожаровзрывоопасными жидкостями;

в)использованием систем аварийного слива жидкостей при возникновении пожара;

г)использованием стационарных установок пожаротушения локального действия.

Емкости, резервуары, промежуточные сосуды и другие емкостные аппараты в процессе эксплуатации наполняются ЛВЖ и горючими жидкостями и опорожняются (согласно тех. процессу).

При заполнении таких аппаратов происходит вытеснение паровоздушной смеси по дыхательной линии наружу, а при опорожнении -- подсос воздуха в аппарат. Такое явление называется «большим дыханием».

Вытеснение паровоздушной смеси или подсос воздуха в аппарат при изменении температурных условий называется «малым дыханием».

Основной источник вытеснения паровоздушных смесей по дыхательной линии из подземных резервуаров -- большое дыхание (потери от малого дыхания практически отсутствуют).

При вытеснении паровоздушной смеси из аппарата около дыхательного устройства образуется взрывоопасная концентрация, если температура жидкости в аппарате будет равна или больше, чем

Количество паров огнеопасной жидкости, вытесненных из аппарата при его заполнении (большое дыхание), можно определить по формуле:

где V₁ -- V₂ -- объем вытесняемой из аппарата паровоздушной смеси, м³ (здесь V₁ -- рабочий объем аппарата, м³; V₂ -- начальный объем огнеопасной жидкости в аппарате, м³);

P_раб -- рабочее давление в аппарате, кгс/м²;

t_раб -- температура жидкости в аппарате, К;

C_S -- объемная концентрация паров жидкости в паровоздушной смеси при рабочей температуре;

М_п -- молекулярная масса паров огнеопасной жидкости.

Для снижения пожаро- и взрывоопасности и сокращения потерь огнеопасных жидкостей при эксплуатации аппаратов с дыхательными устройствами предусматривают: