4.2. Анализ пожароопасности среды снаружи аппаратов, при нормальном режиме работы которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкции

Горючая среда в производственном помещении или на открытой площадке может образоваться только при выходе горючих веществ из аппаратов наружу. Такие условия появляются даже при нормальной работе технологического оборудования, когда применяются аппараты с открытой поверхностью испарения, с дыхательными устройствами, периодически открываемые для загрузки и выгрузки, герметичные и с сальниковыми уплотнениями.

Оценка опасности образования горючей среды в этих случаях будет определяться свойствами и количеством веществ, выходящих из аппаратов за определенный отрезок времени.

Аппараты с дыхательными устройствами представляют собой закрытые емкости, внутренний объем которых сообщается с атмосферой с помощью дыхательных устройств, в данном случае с помощью дыхательных клапанов.

Выход горючих паров из этих аппаратов происходит при больших и малых дыханиях, которые на практике могут осуществляться одновременно или в разное время.

Вытеснение паров наружу может привести к образованию горючей паровоздушной смеси около дыхательных устройств, если рабочая температура Т жидкости в аппарате больше или равна нижнему температурному пределу воспламенения Т_нпв паров жидкости. Условие опасности в этом случае примет вид:

Т>Тнпв (1.3)

Поступление (подсос) воздуха в аппарат при его дыхании может привести к разбавлению богатой смеси до горючей концентрации.

По мощности одноразового выброса и образующимся при этом наружным пожаровзрывоопасным зонам более опасными являются большие дыхания.

4.3. Анализ пожароопасности среды снаружи аппаратов, при аварийном режиме работы которых возможен выход горючих веществ наружу

Наибольшую пожарную опасность для производства представляют собой нарушения режима работы технологического оборудования и связанные с ними повреждения и аварии, при которых за короткий промежуток времени может образоваться горючая концентрация не только внутри аппаратов, но и снаружи вследствие выхода значительного количества горючих веществ.

Масштаб аварии и пожара в решающей степени зависит от вида повреждения. Если повреждение имеет местный характер (образуются трещины, свищи, сквозные отверстия, происходит разрушение прокладочного материала, разъемных соединений и т. п.), то в зависимости от рабочего давления в аппарате или трубопроводе возможен выход горючих веществ наружу или подсос воздуха внутрь. И в том и другом случаях давление (избыточное или остаточное) в аппарате, стремясь к атмосферному, изменяется плавно. Образующаяся струя выходящего горючего вещества или подсасываемого воздуха, устойчиво существует в течение длительного времени. Повреждения, характеризуемые такими условиями, считают локальными.

Может произойти также и полное повреждение (разрушение) аппарата или трубопровода. При этом давление в аппарате изменяется резко, с большой скоростью.

Оно успевает выравниваться с атмосферным за небольшой промежуток времени. Таким образом, при полном повреждении существует реальная опасность выхода из аппарата за короткий отрезок времени практически всего объема содержащихся в нем горючих веществ. Кроме того, при этом будет наблюдаться дополнительное истечение горючих веществ из всех трубопроводов, которые непосредственно связаны с поврежденным аппаратом.

Повреждение технологического оборудования не всегда сопровождается образованием горючей среды. Здесь возможны следующие наиболее характерные ситуации, которые необходимо учитывать при разработке мероприятий пожарной безопасности.

Если в поврежденных аппаратах и трубопроводах горючие вещества (жидкие или газообразные) находятся под давлением и нагреты выше температуры самовоспламенения, то при выходе наружу и контакте с воздухом произойдет их самовоспламенение. В этом случае образуется устойчивое горение газа или разлившейся жидкости.

Если выходящие горючие вещества нагреты ниже температуры самовоспламенения, но выше температуры вспышки (для жидкостей и сжиженных газов), то при отсутствии источников зажигания произойдет образование горючих смесей паров или газов с воздухом. При этом горючая концентрация может образоваться не только в локальной зоне, но и в объеме всего производственного помещения и даже на открытой площадке. При появлении источника зажигания в этом случае существует возможность воспламенения и горения образующегося парогазовоздушного облака в кинетической области (т. е. в виде взрыва смеси).

Если выходящая из поврежденного аппарата или трубопровода жидкость нагрета ниже температуры вспышки, то при ее разливе над поверхностью испарения горючая концентрация образоваться не может, и поэтому при появлении источника зажигания опасность взрыва отсутствует. Однако необходимо помнить, что и в этом случае длительное воздействие мощного источника зажигания на зеркало такой жидкости может привести к воспламенению ее паров, а затем к медленному (вследствие горения в диффузионной области) распространению фронта пламени по ее поверхности.