2. Пожежна безпека процесу одержання лужної целюлози

Процеси одержання лужної целюлози не є пожежонебезпечними Виробничі приміщення одержання алкалицелюлозы відносяться до категорії Д.

Однак процеси підготовки целюлози до мерсеризації, що полягають у її здрібнюванні, становлять пожежну небезпеку, що полягає в наступному:

0. Зберігання на складі й у відділенні підготовки целюлози великої кількості целюлози в купах, у виді розпушеної волокнистої маси або в листах..

1. Різання листів целюлози на верстатах, що мають систему ножів, установлених на обертовому барабані, супроводжується виділенням великої кількості целюлозного пилу, що осідає на технологічному устаткуванні й електроустаткуванні. Великі скупчення целюлозного пилу викликають запилення виробничих приміщень і створюють підвищену пожежну небезпеку, тому що целюлозний пил легко спалахує і швидко горить, а за певних умов переходить у зважений стан, утворює вибухонебезпечні суміші.

ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ

Робота різальних верстатів може супроводжуватися утворенням іскор при неправильному налагодженні верстатів, а також перегрівом підшипників, що забруднюються целюлозним пилом.

Крім того в цехах одержання лужної целюлози можливі іскри при несправності електроустаткування, при ударах і терті, при проведенні зварювальних робіт, при самозайманні целюлозного волокна маслами.

ШЛЯХИ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ

Пожежа в приміщеннях підготовки целюлози і її мерсеризації може поширюватися насамперед по скупченню і місцям відкладень целюлозного пилу у виробничому приміщенні, по місцях розливу масел, по технологічному устаткуванню, по вентиляційним та відсмоктуючим пристроям, по технологічних прорізах, будівельним конструкціям і тд.

ПРОТИПОЖЕЖНІ ЗАХОДИ ПРИ ОДЕРЖАННІ ЛУЖНОЇ ЦЕЛЮЛОЗИ:

проти утворення горючого середовища:

-наявність металевого кожуха на барабанах з місцевим відсмоктуванням пилу;

-очищення верстатів від пилу і відходів;

• регулярне прибирання приміщень від пилу;

• зволоження приміщень і т.д.;

• своєчасне збирання місць витоку масел;

проти виникнення джерел запалювання:

-регулярне змащення обертових деталей верстатів;

- перевірка правильності регулювання зазору між ножами;

-контроль температури підшипників;

-своєчасна заміна відпрацьованих масел;

-справність електроустаткування;

- дотримання правил пожежної безпеки при проведенні вогневих робіт і ін.;

проти поширення пожежі:

• варто ізолювати приміщення для різання целюлози від основних приміщень протипожежною стіною.

• своєчасне збирання виробничих приміщень від відкладень пилу;

• збирання виробничих приміщень від скупчення відходів целюлози;

• склади целюлози і відділення підготовки необхідно обладнувати спринклерною системою.

3. Пожежна безпека процесу ксантогенування

Пожежна небезпека цеху ксантогенування визначається наявністю великої кількості ЛЗР - CS₂ (у ксантогенаторах, мірниках, трубопроводах), витрата якого складає 35-37% від маси целюлози, режимом роботи ксантогенатора, умовами утворення горючого середовища в апаратах при їхній нормальній роботі, у періоди пуску і зупинки, при ушкодженнях і руйнуванні, можливістю виникнення джерел запалювання, і наявності шляхів поширення пожежі.

Цех ксантогенування відноситься до категорії А за вибухопожежною та пожежною небезпекою, тому що температура спалаху CS₂ нижче 28 С.

УМОВИ УТВОРЕННЯ ГОРЮЧОГО СЕРЕДОВИЩА

Порівнюючи робочу температуру (28-32⁰ С ) у реакторі (ксантогенаторі) зі значеннями температурних меж поширення полум'я (Т_н= -50⁰С, Т_в=26⁰С) сірковуглецю, можна зробити висновок, що горюче середовище парів сірковуглецю в суміші з повітрям може утворитися і в період нормальної його роботи за умов підсмоктування повітря в аппарат, яке може бути при:

-подачі вакууму в апарат перед ксантогенированием, якщо маються нещільності в системі (наявності неякісних прокладок між кришкою апарата і корпусом, ослаблення фланцевих з'єднань і сальників);

-при завантаженні апарата;

-при вивантаженні продукту з апарата через відкриті люки;

При закритому вивантаженні з апаратів ВА пари сірковуглецю разом з віскозою попадають у баки-дорозчинювачі, у яких також можуть утворюватися вибухонебезпечні концентрації.

-при відбиранні проб (при відкриванні люків пари сірковуглецю, що не вступили в реакцію, будуть змішуватися з повітрям, утворюючи вибухонебезпечні концентрації);

Найбільшу пожежну небезпеку представляє операція подачі сірковуглецю в апарат, тому що при заливанні CS₂ в апаратах (мірниках) з температурою в межах спалахування (-50-+26⁰С), може утворитися вибухонебезпечна суміш.

Небезпека утворення горючої суміші у виробничих приміщеннях виникає в періоди пуску і зупинки реакторів, якщо завантаження і вивантаження в них здійснюють відкритим способом.

Утворення вибухонебезпечних концентрацій сірковуглецю біля апаратів при виході його назовні з апаратів обумовлюється фізико-хімічними властивостями CS₂ (пари сірковуглецю важчі повітря і при відсутності вентиляції не можуть швидко розсіюватися).

Причинами ушкодження і руйнування ксантогенаторов є:

• підвищення тиску в апараті (при порушенні матеріального балансу, підвищенні температури);

• хімічна корозія (відкладення сірчистих сполук заліза й ін);

• ерозія.

Регулювання вакумуу та температури в окремих апаратах, в яких регулювання здійснюється вручну, може призвести до аварійних ситуацій.

ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ ПРИ КСАНТОГЕНУВАННІ

Спалахування парів CS₂ в апаратах можливо від:

• механічних іскор, що утворюються при попаданні до них металевих предметів разом з алкалицеллюлозою;

• іскри при несправності мішалок;

• іскри при ударах кришок люків об корпуси.

На заводах віскозного волокна відомі вибухи вакуум-ксантат-змішувачів від влучення в них металевих предметів при завантаженні лужної целюлози. Вибухи супроводжувалися руйнуванням корпусів апаратів.

• іскри розрядів статичної електрики при русі сірковуглецю по трубах ;

• іскри при несправності електроустаткування;

• нагріті понад 1000С поверхні опалювальних приладів;

• застосування відкритого вогню при ремонтних роботах;

• утворення сірчистого заліза, здатного самозайматися на повітрі (утворюється при дії CS2 на метал);

• роботі мішалок з деформованими валом, зі зношеними підшипниками, при підвищених оборотах вала і т.д.;

• при влученні в корпус редуктора (якщо він не цілком залитий маслом) парів CS2 через нещільності сальників валів мішалок.

Приклад. На одному заводі при роботі вакуум-ксантат-змішувача відбувся вибух парів CS₂, що потрапили з апарата через сальник у корпус редуктора. При переключенні мішалки на підвищені обороти вала в одній із шестірень редуктора выкрошилась частина зуба, що привело до утворення іскор і спалахуванню суміші. Вибухом редуктор був зруйнований.

ШЛЯХИ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ

1. По парогазоповітряній хмарі сірковуглецю, що накопичується і не розсіюється в приміщенні.

2. По технологічних трубопроводах, комунікаціям, просоченим маслами і горючими речовинами.

3. По поверхні розлитих горючих рідин.

4. По будівельних конструкціях, технологічним прорізам, вентиляційним системам.

Пожежно-профілактичні заходи при проведенні ксантогенування.

Заходи, що виключають утворення горючого середовища:

0. Процес ксантогенування на всіх стадіях проводять в середовищі інертного газу (азоту).

1. Для запобігання виходу парів CS₂ з апарата в приміщення при проектуванні передбачають укриття апарата металевим кожухом з відводом парів через місцевий отсос, розташований у нижній частині кожуха.

2. Щоб уникнути наявності вибухових сумішей необхідно здійснювати відсос повітря і парів CS₂ (перед завантаженням його в апарати, відбиранні проб і вивантаженні ксантогената). Відсос забезпечують створенням вакууму через вакуумну лінію, роботу вакуум насоса автоматизують.

3. Контроль тиску, температури. Надлишковий тиск знімається за допомогою відсмоктування.

4. Захист внутрішньої поверхні апаратів і трубопроводів від корозії забезпечується оцинковуванням (епоксидні смоли).

5. Продувка апаратів інертним газом, після очитки апарати заповнюють водою або лугом. Продувку апапратів проводять з невеликою швидкістю.

6. Застосування автоматичних лічильників -дозаторів.

7. Стежити за станом сальників, а також за рівнем масла в редукторі.

8. Для ущільнення фланців не можна застосовувати гуму (використовують паронит)

9. Наявність припливно-вытяжной вентиляції з 10-ти кратним обміном повітря.

10. Для попередження потрапляння в аппарат металевих предметів необхідно устанавлювати магнітні сепаратори, що забезпечують 100% вилучення металу із целюлози перед її загрузкою.

11. Автоматизація управління всіма операціями.

12. Контроль вмісту сірковуглецю у виробничих приміщеннях з використанням газоаналізаторів.

ППЗ, що виключають джерела запалювання:

1.Уловлювання металевих предметів з лужної целюлози за допомогою установки електромагнітних сепараторів над конвеєром.

2.Установка автоматичного блокування, що забезпечує зупинку конвеєра з алкаліцелюлозою при відключенні струму для постачання обмотки магніту магнітного сепаратора.

3.Не допускати роботу мішалок з деформованим валом, зі зношеними підшипниками, при підвищених оборотах вала.

4.Заземлення апаратів і трубопроводів з CS₂ .

5.Для освітлення оглядових люків потрібно використовувати вибухозахищені світильники з арматурою, зовнішня поверхня якої нагрівається не понад 60-70⁰ С.

6.При чищенні і ремонті апаратів і трубопроводу використовують спеціальний інструмент із бронзи, міді або дюралюмінію.

7.Система опалення повина бути повітряною.

8. Для попередження накопичення статичної електрики, всі операції створення технологічного вакууму, продувки ксантогенаторів необхідно виконувати обережно з невеликими швидкостями подавання газу.

9. Для попередження детонації сірковуглецю та його парів крани та засувки необхідно відкривати плавно, без ударів та ривків, у визначеній послідовності. Включати вакуум-насоси для створення вакуума та вентилятори для продування апаратів можна тільки тоді, коли попередньо відкриті всі крани та засувки, що включають систему в роботу.

ППЗ, що виключають поширення пожежі:

1.Цехи ксантогенування відокремлюються від інших виробничих приміщень глухими протипожежними (негорючими) стінами.

2. Для запобігання поширення вогню по трубопроводах, що з'єднують приміщення мірників- дозаторів зі складом CS₂ , на них установлюють гідравлічні затвори.

3.Щоб виключити проникнення вогню по вакуумній лінії в апарати її обладнують вогнеперешкоджувачами.

4.Захист корпуса ксантогенаторів і апаратів ВА вибуховими клапанами мембранного типу, шо встановлюють на кришці аппарата