Взрывопожаробезопасность на производстве

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

▷ Похожие статьи

Общие сведения

Использование мер противопожарной защиты на объекте зависит от его особенностей (характер и особенности объекта, его местоположение и размеры, материальные ценности и вид оборудования) и от требований действующих норм. Все применяемые меры противопожарной защиты можно условно разделить на пассивные и активные.

К активным мерам защиты относят:

- системы автоматического пожаротушения;

- аппараты пожаротушения;

- первичные средства пожаротушения;

- автономные системы пожаротушения;

- средства формирований Государственной противопожарной службы;

- специальные средства подавления пожаров и взрывов промышленных объектов.

Системы автоматического пожаротушения предназначены для предотвращения, ограничения развития, тушения пожара, а также защиты от пожара людей и материальных ценностей. Такие системы приводятся в действие пожарной автоматикой по объективным показаниям и обеспечивают оперативное тушение очага возгорания без участия человека.

Конструктивно автоматические установки пожаротушения состоят из резервуаров или других источников, наполненных необходимым количеством огнетушащего состава, устройств управления и контроля, системы трубопроводов и насадок-распылителей. Подразделяются системы автоматического пожаротушения, прежде всего, по используемому огнетушащему веществу:

- газовые системы пожаротушения; газовое пожаротушение (СО₂,аргон, азот, хладоны);

- системы тонкодисперсной воды (системы тонкораспыленной воды);

- водяные системы пожаротушения; водяное пожаротушение (вода);

- пенное пожаротушение и водо-пенное пожаротушение (вода с пенообразователями);

- порошковые системы пожаротушения, порошковое пожаротушение (порошки специального химического состава);

- аэрозольные системы пожаротушения (подобны порошкам, но частицы на порядок меньше по размерам).

Аппараты пожаротушения подразделяют на передвижные (пожарные автомашины) и стационарные установки, огнетушители (ручные до 10 л и передвижные и стационарные объемом выше 25 л).

Передвижные аппараты пожаротушения (пожарные автомашины) делят на пожарные подъемники, автоцистерны, доставляющие на пожар воду и раствор пенообразователя и оборудованные стволами для подачи воды или воздушно-механической пены различной кратности, и специальные, предназначенные для других огнетушащих средств или для определенных объектов.

Для ликвидации пожаров в начальной стадии используются первичные и подручные средства пожаротушения. К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители, ведра, емкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты, кошма и т. д. Подручные средства – это вещества и предметы, заранее не подготовленные для тушения пожаров. К ним относится вода, песок, земля, различные предметы, набрасываемые на очаг горения.

Огнетушители – переносные, передвижные или стационарные технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения за счет выброса запасенного в нем огнетушащего вещества. По объему делятся на ручные (до 10 л), передвижные и стационарные (объемом свыше 25 л).

Одним из основных способов защиты людей от взрывов являются защитные сооружения, предназначенные для хранения и использования взрывчатых веществ в технологических целях. Другим видом защиты являются убежища и укрытия, предназначенные для защиты людей от негативного воздействия взрывов и пожаров.

Взрывозащита систем технологического оборудования достигается

- организационно-техническими мероприятиями;

- разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов;

- организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала;

- осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т. п.

Оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают:

- применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес;

- защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т. д.).

Достаточно надежным и одним из наиболее распространенных способов взрывозащиты технологического оборудования и зданий является применениеустройств сброса давления взрыва: предохранительных мембран; взрывных клапанов; вышибных проемов; легкосбрасываемой кровли.

Принцип действия систем активного подавления взрыва заключается в обнаружении его начальной стадии высокочувствительными датчиками и быстром введении в защищаемый аппарат ингибитора (взрывоподавляющего состава), приостанавливающего дальнейший процесс развития взрыва. Используя такие системы, можно подавлять взрыв настолько эффективно, что в защищаемом аппарате практически не произойдет сколько-нибудь заметного повышения давления. Это очень важно для обеспечения взрывозащиты малопрочных аппаратов. Другим, не менее важным преимуществом активного взрывоподавления, по сравнению, например, со сбросом давления взрыва, является отсутствие выбросов в атмосферу токсичных и пожаровзрывоопасных продуктов, горячих газов и открытого огня.

Методические указания

Нижний концентрационный предел распространения пламени газообразных органических веществ в воздухе рассчитывается по приближенной формуле

, (6.1)

причем

, (6.2)

(6.3)

где b – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания горючего вещества; n_с, n_н, n_о, n_х – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего.

Объем взрывоопасной смеси горючего вещества с воздухом с концентрацией, равной нижнему пределу распространения пламени, определяется по формуле

, м³ (6.4)

где V_г - объем выделившихся в помещении взрывоопасных газов, м³.

Процент заполнения свободного объема производственного помещения взрывоопасной смесью рассчитывается по формуле

, % (6.5)

где V_св – свободный от технологического оборудования объем производственного помещения, м³.

Утечки взрывоопасных паров и газов через неплотности соединений технологического оборудования, работающего под давлением, рассчитываются по формуле (эмпирической)

, м³/ч (6.6)

где К_з – безразмерный коэффициент запаса, учитывающий степень износа и состояние оборудования (принимается К=1...2); a – безразмерный коэффициент, величина которого зависит от давления в оборудовании (при ориентировочных расчетах может приниматься: при давлении Р £ 0,4 МПа a =0,15; Р £ 1,7 МПа a =0,18; Р £ 40 МПа a =0,28); V_об – внутренний объем оборудования и присоединенных к нему трубопроводов (до закрытых заглушающих устройств), м³; r – плотность паров или газов, истекающих через неплотности соединений, кг/м³; М – молекулярная масса паров или газов; Т – температура внутри оборудования, К.

Количество взрывоопасного газа (паров), поступившее в помещение при аварии (разгерметизации) оборудования, работающего под давлением, рассчитывается по формуле

, м³ (6.7)

где Р – давление газа (паров) внутри оборудования до аварии, МПа.

Концентрация вещества в воздухе производственного помещения при условии равномерного распределения по объему помещения и без учета работы вентиляции рассчитывается по следующим формулам:

в % по объему для газа (пара)

, % (6.8)

в мг/м³ соответственно для газа (пара) и пыли

; ; (6.9)

где V – объем производственного помещения, м³; r - плотность газа (пара), кг/м³; m_п – масса поступившей в помещение пыли, кг; V_п – запыленный объем помещения, м³.

Суммарная площадь ЛСК зависит от свободного объема помещения. 1 м³ V_св защищают минимально 0,03 м² площади ЛСК. Для стекла толщиной 4 мм площадь одного листа минимум 1 м².

Запас воды для трехчасового внутреннего и внешнего тушения пожара рассчитыва­ется по формуле:

, м³ (6.10)

где n_в – нормативный расход воды для внутреннего (n₁) и внешнего (n₂) тушения пожара, дм³/с.

Нормативный расход воды n₁ = 5дм³/с, а n₂ принимается по таблице в зависимости от степени огнестойкости здания и категории производства по пожарной опасности.

Таблица 6.1 – Нормативный расход воды

Глубина емкости для пожарного водоснабжения определяется по фор­муле:

Н_ф = 1,2× Н_р, м, (6.11)

где Н_р – рассчитанная глубина, м; 1,2 – коэффициент запаса емкости.

Технологические процессы пищевых производств, связанные с дроблением, измельчением и просеиванием продукта, с очисткой и переработкой зерна, транспортированием твердых и жидких продуктов с помощью конвейеров и по трубам сопровождаются электризацией и накоплением зарядов статического электричества. Величина электростатического заряда зависит от электропроводности материалов, их относительной диэлектрической проницаемости, скорости движения, характера контакта между соприкасающимися материалами, электрических свойств окружающей среды, относительной влажности и температуры воздуха.

Степень электризации жидкости в основном зависит от ее диэлектрических свойств и кинематической вязкости, скорости потока, диаметра и длины трубопровода, материала трубопровода, состояния его внутренних стенок и температуры жидкости.

Величину электростатического потенциала U можно определить по формуле

, (6.12)

где q – величина накопленного на поверхности оборудования заряда, Кл; C – электрическая емкость оборудования, Ф.

Если напряженность электростатического поля над поверхностью диэлектрика достигает критической (пробивной) величины, то возникает электрический разряд. Для воздуха пробивное напряжение примерно равно 30 кВ/см.

Энергия разряда (искры) диэлектрика W (Дж) определяется по формуле

W = 0,5С× U2, (6.13)

где С – электрическая емкость, разряжаемая искрой, Ф; U – разность потенциалов относительно земли, В.

Разность потенциалов на оборудовании может достигать нескольких десятков тысяч вольт. Искра, возникающая при напряженности электростатического поля 3 кВ, способна воспламенить любую газовоздушную смесь, а при 5 кВ — пылевоздушную смесь органических веществ (пыль муки, сахара, декстрина, крахмала и т. п.).

Основным способом предупреждения возникновения электростатического заряда является постоянный отвод статического электричества от технологического оборудования с помощью заземления. Каждую систему аппаратов и трубопровода заземляют не менее чем в 2 местах. Резиновые шланги обвивают заземленной медной проволокой с шагом 10 см. Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства, используемого только для отвода электростатического заряда, не должно превышать 100 Ом.

Условия задач

Задача № 26. Определить время t (мин), достаточное при неблагоприятных условиях (отсутствие вентиляции) для заполнения y = 5% свободного объема производствен­ного помещения взрывоопасной смесью аммиака с нижним концентрационным пределом распространения пламени СНКПР (%), после начала утечки газа через неплотности соедине­ний в технологическом оборудовании. Количество выделяю­щегося через неплотности соединений газа равно Q_г (м³/ч). Оборудование занимает V_тех (%) помещения, объем которого равен V (м³). Задача решается с учетом возможного объема газа в части помещения, доступной для заполнения, и количества выделяющегося газа.

Задача 27. Рассчитать величину утечки амми­ака Q_г (м³/ч) из системы средней изношенности (К_з = 1,5; a = 0,18) объемом V_об (м³), находящейся под давлением Р (МПа) при температуре t (°С) и время t (мин), в течение которого будет заполнено y = 5% свободного объема помещения V_св (м³) с концентрацией взрывоопасной смеси, равной 0,2 нижнего предела распространения пламени аммиака (СНКПР=15% по объему). Молекулярная масса аммиака М = 17,03 кг/моль, а плотность r = 0,77 кг/м³.

Задача № 28. Вследствие разгерметизации системы объемом V_об (м³) при аварии холодильной установки в производственное помещение поступил аммиак под дав­лением Р (МПа). Рассчитать среднюю концентрацию аммиака C_ср (мг/м³) в воздухе при условии равномерного заполнения им всего помещения объемом V (м³) и кратность превышения n предельно допустимой концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны. Плотность аммиака r =0,77 кг/м³, С_пдк = 20 мг/м³.

Задача 29. Вследствие нарушения сроков уборки мучной пыли она накопилась на поверхности технологичес­кого оборудования и конструкциях производственного поме­щения объемом V (м³), относящегося к категории "Б" по взрывопожарной опасности. При открывании ворот за счет сдувания в помещении образовалось облако, содержащее m_п (кг) пыли, которое заняло y = 5 % свободного объема помещения. Определить среднюю концентрацию мучной пыли С_ср (мг/м³) в этом облаке при условии, что объем технологического оборудования составляет V_тех (%) объема помещения. Сравнить рассчитанную концентрацию с нижним концентрационным пределом распространения пламени пыли пшеничной муки высшего сорта СНКПР =28,8 г/м³.

Задача 30. Рассчитать диаметр пожарного водопровода D (мм) при допустимой скорости движения воды в нем w_в (м/с) для предприятия кате­гории "В" по пожароопасности, III степени огнестойкости и с объемом про­изводственных помещений V (м³). Для решения данной задачи определить расход воды по Таблице 6.1, соотношение для оценки диаметра вывести из формулы для площади круга и привести единицы измерения к единой форме (мм).

Контрольные вопросы

1. Раскройте понятия: пожар, пожарная и взрывная безопасность.

2. Расскажите динамику развития пожара и классификацию пожаров.

3. Раскройте понятие: горение веществ.

4. Классификация технологический сред, зон, зданий и помещений по взрыво- и пожарной безопасности.

5. Огнегасительные вещества.

6. Последовательность действий при тушении электрооборудования, находящегося под напряжением.

7. Первичные средства пожаротушения: порошковые огнетушители, пенные огнетушители.

8. Правила выбора, размещения и использования огнетушителя.

9. Автоматические средства пожаротушения.

10. Системы пожарной сигнализации.

11. Мероприятия, проводимые в организациях для повышения пожарной безопасности.

12. Порядок действий при возникновении пожара.

13. Меры безопасности при тушении пожара.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Используемый

1. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность): учебник / С.В.Белов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2011. – 680 с. – (Основы наук).

2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник / под ред. С.В. Белова.-8-е изд., стер. - М.: Высш.шк., 2008. - 616с.

3. Комкин А. И. Вибрация. Воздействие, нормирование, защита / Безопасность Жизнедеятельности, №5, 2004, М.: Новые Технологии. – 51 с.

4. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Терминология: учеб. пособие / С.В. Белов, В.С. Ванаев, А.Ф. Козьяков; под ред. С.В.Белова. -М.: КноРус, 2008.-400с.

5. Практические занятия по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»: метод. пособие для всех спец. среднего профессионального образования / сост. Б. В. Севастьянов [и др.]. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. – 48 с.

6. Ю.М. Бурашников, А.С. Максимов. Типовые задачи по курсу «Безопасность жизнедеятельности» (учебное пособие для студентов всех специальностей) Москва. Изд-во МГУПП, 2006. – 60с.

7. Королькова, В. И. Электробезопасность на промышленных предприятиях / В. И. Королькова. – М.: Машиностроение, 1999. – 126 c.

8. Матвеев А. В., Коваленко А. И. Основы организации защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени: учебное пособие/Под ред. А. В. Матвеева; ГУАП. – СПб., 2007. – 224 с.

9. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности

10. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

11. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

12. ГОСТ Р 12.3.047–98. Пожарная безопасность технологических процессов.

13. СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения

14. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений

15. СНиП 23-01-99* Строительная климатология

16. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

17. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

18. СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»

19. СНиП 23-03-2003 Защита от шума

20. СНиП 31-03-2001 Производственные здания

21. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

22. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.

23. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

24. ПУЭ Правила устройства электроустановок.

25. ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

26. Производственное освещение [Электронный ресурс] // Безопасность жизнедеятельности. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://allbzhd.ru/. – Загл. с экрана.

27. Колосов Ю. В. Безопасность жизнедеятельности. Тестовые задания к лабораторным работам: Учебное пособие / Ю. В. Колосов, А. Н. Проценко – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. – 42 с.

28. Характеристики источников искусственного освещения [Электронный ресурс] // Безопасность жизнедеятельности: учеб.-метод. комплекс. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://bgd.alpud.ru/_private/Svet_pr/Norm_4/isk_ist.htm#lamp_nacal – Загл. с экрана.

29. Система нормативных документов в строительстве. Свод правил по проектированию и строительству. СП 23-102–2003 – Естественное освещение жилых и общественных зданий.

30. Система нормативных документов в строительстве. Строительные нормы и правила. СНиП 23-05–95 – Естественное и искусственное освещение / Минстрой России. – М.: ГП «Информ-рекламиздат», 1995. – 35 с.

Рекомендательный

1. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие /под ред. П.Э. Шлендера. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Вузовский учеб., 2009.-303с.

2. Гуманитарные аспекты безопасности профессиональной деятельности: учеб. пособие/сост. А.Г. Кучкин, Е.Н. Окладникова, Е.В. Кузнецов, Т.Е. Скрипка.-Красноярск:СибГАУ, 2010. - 112с.-(ИЭ).

3. Безопасность жизнедеятельности: Метод. указания к выполн. практ. работ для студентов всех спец. всех форм обучения/сост. Е.Н. Окладникова, Е.В. Кузнецов, О. В. Тасейко. - Красноярск: СибГАУ, 2009. - 40с.-(ИЭ).

4. Производственное освещение: метод. указания к выполн. лабораторной работы по курсу "Безопасность жизнедеятельности" для студентов всех спец. и форм обучения / сост. Е.Н. Окладникова, Е.В. Кузнецов, В.М. Илюткин. - Красноярск: СибГАУ,2010. - 52с.-(ИЭ).

5. Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций /сост. Т.Е. Скрипка, А.В. Скрипка.- Красноярск: СибГАУ, 2008.- 60с.-(ИЭ)

6. Официальный сайт МЧС России - www.mchs.gov.ru/southern

7. Ю.Г. Афанасьев, А.Г. Овчаренко, С.Л. Раско, Л.И. Трутнева. Безопасность жизнедеятельности - http://www.bti.secna.ru/bgd/book/vved.html

8. Электронные лекции по предмету: Безопасность жизнедеятельности - http://www.prepodu.net/lec-bgd.html

9. Экзерцева Е.В. Лекции БЖД - http://www.studarhiv.ru/dir/cat19 /subj28/file267/view267.html

Учебно-методическое издание

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?