Способы защиты технологического оборудования от воздействия опасных факторов пожара

1. горючих газов, нижний предел воспламенения которых 10% и меньше к объёму воздуха;
2. жидкостей с температурой вспышки паров до 280С включительно при условии, что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% объёма помещения.

9

К взрыво- и пожароопасной категории Б отнесены производства, связанные с применением горючих газов, нижний предел воспламенения которых, более 10% к объёму воздуха:

1. жидкостей с температурой вспышки паров выше 280С (до 610С включительно);
2. жидкостей, нагретых в условиях производства до температуры вспышки и более;
3. горючих пылей или волокон, нижний предел воспламенения которых 65 г/м3 и менее, при условии, что эти газы, жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% объёма помещения.

К пожароопасной категории В отнесены производства, связанные с применением жидкостей с температурой вспышки паров выше 610С, горючих пылей или волокон, нижний предел воспламенения которых более 65 г/м3:

1. веществ способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом;
2. твёрдых горючих веществ и материалов.

К категории Г отнесены производства, связанные с применением негорючих веществ и материалов в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр или пламени: твёрдых, жидких или газообразных веществ, которые сжигаются или утилизуются в качестве топлива.

К категории Д отнесены производства, связанные с применением негорючих веществ и материалов в холодном состоянии.

К взрывоопасным категориям Е отнесены производства, связанные с применением горючих газов без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% объёма помещения, в котором по условиям технологического

10

процесса возможен только взрыв (без последующего горения); веществ, способных взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Примером производства категории Е может служить получение чистых металлов методом электролиза или восстановление металлов в среде водорода.

Склады и наружные установки в зависимости от находящихся в них веществ подразделяются на те же категории, что и производства.

В отличии от СНиП  II-М. 2-72 в “ Правилах устройства электроустановок ” (ПЭУ), классифицируются не производственные процессы, а помещения. Кроме признаков, предусмотренных СНиП, при классификации производственных помещений учитывается возможность образования взрывоопасных смесей во всём объёме помещения или только в местах их выделения, хотя при этом не учитывается допустимый объём образования взрывоопасной смеси. Принимаются также во внимание возможность лёгкого обнаружения паров или газов по запаху, режим работы технологического оборудования, расстояние от мест выделения взрывоопасных веществ до электрооборудования, наличие укрытий и вентиляции

ПЭУ предусматривают, что классификация помещений по их взрывоопасности производят технологи и электрики проектирующей организации. Согласно ПЭУ, к взрывоопасным (классы В-I, В-IIа, В-Iб, В-Iг) относятся помещения и наружные установки, в которых применяются жидкости, с температурой вспышки до 450С, газы с нижним пределом взрыва до15% по объёму, а также пыли с нижним пределом воспламенения до 65 г/м3.

Все остальные производственные помещения, в которых применяются или хранятся горючие вещества, относятся к пожароопасным (классы П-I, П-II П-IIа, П-III).

 

 

 

11

1.3. Оценка пожароопасных свойств веществ, обращающихся в технологических процессах

 

Оценку пожарной безопасности технологических процессов повышенной пожарной опасности осуществляют с помощью критериев:

• индивидуального риска;
• социального риска;
• регламентированных параметров пожарной опасности технологических процессов.

Пожарная безопасность технологических процессов считается безусловно выполненной, если:

• индивидуальный риск меньше 10-8;
• социальный риск меньше 10-7.

Эксплуатация технологических процессов является недопустимой, если индивидуальный риск больше 10-6 или социальный риск больше 10-5. 
Эксплуатация технологических процессов при промежуточных значениях риска может быть допущена после проведения дополнительного обоснования, в котором будет показано, что предприняты все возможные и достаточные меры для уменьшения пожарной опасности. 
Оценку пожарной опасности технологических процессов следует проводить на основе оценки их риска. В случае невозможности проведения такой оценки (например из-за отсутствия необходимых данных) допускается использование иных критериев пожарной безопасности технологических процессов (допустимых значений параметров этих процессов). 
При оценке пожарной опасности технологического процесса необходимо оценить расчетным или экспериментальным путем:

• избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей в помещении;

 

12

• размер зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) газов и паров;
• интенсивность теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ для сопоставления с критическими (предельно допустимыми) значениями интенсивности теплового потока для человека и конструкционных материалов;
• размеры зоны распространения облака горючих газов и паров при аварии для определения оптимальной расстановки людей и техники при тушении пожара и расчета времени достижения облаком мест их расположения;
• возможность возникновения и поражающее воздействие «огненного шара» при аварии для расчета радиусов зон поражения людей от теплового воздействия в зависимости от вида и массы топлива;
• параметры волны, давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве;
• поражающие факторы при разрыве технологического оборудования вследствие воздействия на него очага пожара (приложение Ж);
• интенсивность испарения горючих жидкостей и сжиженных газов на открытом пространстве и в помещении;
• температурный режим пожара для определения требуемого предела огнестойкости строительных конструкций;
• требуемый предел огнестойкости строительных конструкций, обеспечивающий целостность ограждающих и несущих конструкций пожарного отсека с технологическим процессом при свободном развитии реального пожара;
• размер сливных отверстий для горючих жидкостей в поддонах, отсеках и секциях производственных участков. При этом площадь сливного отверстия должна быть такой, чтобы исключить перелив

13

жидкости через борт ограничивающего устройства и растекание жидкости за его пределами;

• параметры паровых завес для предотвращения контакта парогазовых смесей с источниками зажигания. При этом завеса должна исключать проскок горючей смеси в защищаемую зону объекта;
• концентрацию флегматизаторов для горючих смесей, находящихся в технологических аппаратах и оборудовании;
• другие показатели пожаровзрывоопасности технологического процесса, необходимые для анализа их опасности и рассчитываемые по методикам, разрабатываемым в специализированных организациях. 
  Выбор необходимых параметров пожарной опасности для заданного технологического процесса определяют исходя из рассматриваемых вариантов аварий (в том числе крупная, проектная и максимальная) и свойств опасных веществ.

Значения допустимых параметров пожарной опасности должны быть такими, чтобы исключить гибель людей и ограничить распространение аварии за пределы рассматриваемого технологического процесса на другие объекты, включая опасные производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

ГЛАВА 2. ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЮЧЕЙ СРЕДЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ, ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ

 

1. Понятие горючей среды

 

Горючая среда – совокупность веществ, материалов, оборудования и конструкций, способных гореть.

Знание физико-химических и взрывопожароопасных свойств веществ, обращающихся в производстве, позволит нам правильно охарактеризовать горючую среду.

В промышленности применяются и перерабатываются разнообразнее по своим свойствам газообразные, жидкие и твердые вещества.

При оценке опасности горючих газов необходимо учитывать следующие свойства:

1. пределы воспламенения;
2. плотность газа;
3. состав газа;
4. температуру воспламенения;
5. склонность к электризации;
6. коррозирующую способность;
7. токсичность;
8. растворимость в воде.

При оценке опасности легковоспламеняющихся и горючих жидкостей необходимо учитывать следующие свойства:

1. температурные пределы воспламенения (Тнпв и Твпв);
2. концентрационные пределы воспламенения (φн и φв);

15

3. температуру вспышки паров (Твсп);
4. температуру самовоспламенения (Тсвп);
5. склонность к электризации;
6. склонность к самовозгоранию;
7. однородность состава и др.

При оценке опасности твердых веществ необходимо учитывать следующие свойства:

1. горючесть;
2. состояние;
3. нижний концентрационный предел воспламенения (φн);
4. температуру воспламенения;
5. температуру самовоспламенения;
6. влажность;
7. склонность к электризации;
8. склонность к самовозгоранию.

Все вышеизложенные свойства газов, жидкостей и твердых веществ определяются по технологическому регламенту, по справочной литературе или могут быть определены экспериментально в лабораторных условиях. При этом необходимо помнить, что свойства веществ могут изменяться в зависимости от температуры и давления, поэтому для определения точных свойств веществ необходимо выяснить параметры ведения технологического процесса.

 

 

 

 

16

2.2  Причины образования горючей  среды в технологических процессах

 

  Как  известно, горение возникает при  наличии горючего вещества, окислителя  и источника зажигания.

Указанные составляющие для образования горения должны находиться в строго определённых количественных и качественных соотношениях. Наличие условий для возникновения горения ещё не может в полной мере характеризовать пожарную опасность технологического процесса.

Под пожарной опасностью понимается наличие на объекте или в цехе условий для возникновения и развития пожара, т.е. возможные масштабы горения и материальный ущерб.

Горючее (твёрдое, жидкое, паро-газообразное и пылевидное) во взаимодействии с окислителем образует горючую среду.

Окислители - вещества, способные активно окислять др. вещества или легко разлагаться с выделением активно окисляющих веществ.

В обычных производственных условиях горючую среду образуют находящиеся в воздухе горючие вещества и материалы. Она также образуется в тех случаях, когда в производственных условиях подвергаются обработке, применяются в технологическом процессе или хранятся твёрдые горючие вещества: древесина, уголь и волокнистые материалы. Эти вещества в смеси с воздухом образуют устойчивую горючую среду. Как правило, они не изолируются от окружающего воздуха, могут гореть непосредственно в помещениях, машинах и аппаратах. Пример подобных производств - деревообделочные, модельные цеха, бумажные фабрики, текстильные, обувные, швейные производства и их склады.

Горючие пыли образуются при обработке твёрдых материалов и веществ в процессе обработки (приготовления) угольной пыли, крахмала, при обработке хлопка, шерсти, древесины, при размоле зерна и многое др.

 

 

17

Необходимо отметить, что пыль может находиться во взвешенном состоянии в воздухе, а также в осаждённом состоянии на конструкциях, машинах и оборудовании, но в обоих случаях она находится в воздушной среде.

Горючая среда образуется в помещениях в результате выхода пыли через не плотности аппаратов и трубопроводов. В производственных условиях подвергаются обработке и широко применяются ЛВЖ и ГЖ, для ускорения протекания технологических процессов создаются высокие температуры, давление или вакуум, что также должно учитываться при анализе опасности горючей среды в технологических процессах, установках и помещениях. Аппараты и приборы могут быть герметичными, негерметичными и открытыми.