3.3 Расчет инженерно-технических решений, направленных на обеспечение пожарной безопасности технологического процесса

Расчет флегматизирующей концентрации в технологическом аппарате

Для обеспечения взрывобезопасности технологического оборудования и производственных помещений осуществляют флегматизацию горючих парогазовых смесей в указанных объемах с помощью различных газообразных добавок.

В нашем случае диоксидом углерода.

Количественно флегматизация характеризуется минимальной флегматизирующей концентрацией флегматизатора С_ф.

1. Минимальная флегматизирующая концентрация С_ф, (% об.), для горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, рассчитывают по формуле:

где С_г - концентрация горючего в точке флегматизации, % об.

2. Концентрация горючего в точке флегматизации, % об, рассчитывается по формуле:

С_г = 100/[1 + 2,42(m_С + 0,5m_Н - m_О) + V_ф=

=100/[1+2,42(4+0,5×11)+14,45]=22,6% об

где V_ф - число молей флегматизатора, приходящееся на один моль горючего в смеси, соответствующей по составу точке флегматизации:

где - стандартная теплота образования горючего газа, кДж/моль.

3. Предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию флегматизатора С_рф, (% об.), рассчитывают по формуле:

С_рф = С_ф К= 37,57×1,2=45,085 % об

где

4. Разность энтальпий флегматизатора определяют в соответствии с приведенными в таблице данными.

Значение разности энтальпий для флегматизаторов

Флегматизатор	, кДж/моль	Флегматизатор	, кДж/моль
N2	34,9	CF2ClBr	449,0
Н2О	43,6	СF3Вг	573,0
СО2	55,9	СFС13	142,0
C2F3Cl3	218,0	CCl4	170,0
SF6	150,0	CF4	90,0
CHF2Cl	110,0	С3Н4F3Cl	208,0
C2F2Cl2	170,0	С3Н8	216,0
C2F4Br2	830,0	C2F5Cl	200,0
C2F4Cl2	200,0

4 Рекомендации по обеспечению технологического оборудования

приборами автоматики

Автоматизация – это внедрение технических средств, управляющих процессами без непосредственного участия человека. В настоящее время эта отрасль развивается очень динамично и проникает во все сферы деятельности человека. Автоматика – отрасль науки и техники, охватывающую теорию автоматического управления. Автоматические устройства обеспечивают заданный режим работы машин и установок. Поддерживая в нужных пределах технологические параметры, автоматические устройства не только контролируют и регулируют производственные процессы, но и обеспечивают пожарную безопасность технологических процессов производств. Автоматизация позволяет добиться увеличения производительности труда при одновременном улучшении качества продукции. Автоматические устройства состоят из отдельных элементов, выполняющих какую-либо конкретную задачу в автоматизации производственного процесса. Состоит из объекта автоматизации и автоматических устройств, взаимодействующих друг с другом во время совместной работы. Классифицируются по назначению на: системы автоматического контроля и сигнализации; автоматической защиты и блокировки; автоматического управления; автоматического регулирования. Теперь подробнее о каждом.

Системы автоматического контроля и сигнализации:

Обеспечивают наблюдение за состоянием параметров технологического процесса производства: температуры, давления уровня, расхода, концентрации и т.д. Приборы контроля извещают обслуживающий персонал о состоянии контролируемых объектов и дают возможность своевременно принять необходимые меры, исключающие их отклонение от опасных пределов. На основе приборов автоматического контроля в условиях производства применяют три вида технологической сигнализации: контрольную, предупредительную и аварийную.

Системы автоматической защиты и блокировки:

Обеспечивают сигнализацию об опасных, аварийных отклонениях технологических параметров в процессах, где авария может привести к тяжелым последствиям, частично или полностью останавливают процесс, подачу сырья или теплоносителя, стравливают избыток паров и газов в атмосферу. Автоматическая защита широко применяется для предотвращения переполнения горючими жидкостями технологических аппаратов, для локализации перехода самоускоряющихся реакций во взрыв и т.п. автоматическая блокировка относится к особому виду автоматической защиты и предупреждает возможность неправильных или несвоевременных включений и отключений машин и аппаратов, могущих привести к авариям, пожарам или взрывам. Применяется блокировка для предупреждения образования взрывоопасных концентраций в технологических установках, в которых имеются клапаны переключения коммуникаций; в производственных помещениях, в которых выделяются ядовитые и взрывоопасные пары и газы.

Системы автоматического управления:

Предназначены для автоматической схемы предусмотренных операций в технологическом процессе производства. Они действуют по заранее разработанной программе и не только обеспечивают повторение циклов с определенным комплексом мероприятий, но и могут управлять более сложным ходом производства, состоящих из несколько последующих циклов. В процессе управления выполняются следующие операции: 1) получение информации о состоянии объекта управления с помощью средств и систем автоматического контроля; 2) обработка и анализ полученной информации, благодаря которым формируется решение о характере воздействия на управляемый объект; 3) реализация принятого решения за счет устройств, непосредственно воздействующих на объект.

Автоматические системы регулирования:

Используют для поддержки заданных физических величин, характеризующих протекание технологического процесса или изменения их по определенному закону ( программе ). Автоматическое регулирование является наиболее совершенным видом автоматики и выполняет одновременно функции контроля и управления. Всякая автоматическая система регулирования состоит из двух взаимодействующих между собой частей:

1 ) объект регулирования;

2) регулятор.

Автоматические системы регулирования технологического процесса и сигнализации необходимы при осуществлении такого сложного процесса. Они позволяют сделать процесс производства более быстрым и безопасным. Но необходимо обеспечивать сервисное обслуживание аппаратуры, чтобы она работала в нормальном режиме, и исключить аварийные ситуации по вине автоматики.

Автоматическая система включает в себя:

-первичные приборы, которые устанавливаются непосредственно на технологическом оборудовании ( термопары, манометры, датчики)

- вторичные приборы устанавливаются на щите в помещении КИП

Все обозначения приборов автоматики принимаются в соответствии с ГОСТ 21.404-85 « Автоматизация технологических процессов»

На данном технологическом процессе рекомендуется для обязательного использования следующие системы автоматического регулирования и дистанционного управления:

Сигнализатор контроля содержания паров диэтиламина в рабочей зоне.

Звуковая и световая сигнализация при достижении максимального уровня в аппаратах.

Непрерывная запись и автоматическое регулирование температуры в аппаратах.

Системы автоматического регулирования для поддержания заданных физических величин.

Системы автоматической защиты и блокировки при аварийных отклонениях технологических параметров в процессах, где авария может привести к тяжёлым последствиям.

Автоматические установки пенного пожаротушения (на основании НПБ 110-03).

Приточно-вытяжная вентиляция.

Автоматическая пожарная сигнализация (на основании НПБ 110-03).

Аппаратурная схема технологического процесса