Технологические процессы (по способу организации)

Периодические

Непрерывные

Комбинированные

Химические

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

(По назначению)

Тепловые

Механические

Массообменные

Гидромеханические

ВОПРОС №8

Горючая среда- смесь горючего вещества с окислителем в таких соотношениях, при которых возможно возникновение и дальнейшее развитие горения

Образование горючей среды в аппаратах с газами.

Аппараты с газами чаще всего заполняются чистыми горючими газами без примесей окислителя. Такие аппараты находятся под избыточным давлением, поэтому поступление воздуха в них невозможно и, следовательно, невозможно образование горючей среды. Иногда по условиям технологии в аппарат подают смесь горючего газа с воздухом или кислородом. Это процессы получения водорода конверсией метана, ацетилена путем пиролиза природного газа. Тогда возможность образования горючей среды оценивается путем сравнения рабочей концентрации газа ( φр ) с НКПР ( φн ) и ВКПР ( φв ) при этом ее значения не должны находиться в области опасных концентраций.

Пожарная опасность данных аппаратов определяется физико-химическими свойствами газов, его заполняющих – составом газов, плотностью по воздуху, КПРП, температурой самовоспламенения, теплотой сгорания, способностью к электризации.

Образование горючей среды в аппаратах с пылями, порошками, волокнами.

Технологические аппараты, в которых образуется пыль или обращаются порошки и волокна характеризуются значительной пожарной опасностью. В то же время, область их применения велика. Это дробление сырья для химической промышленности и в мукомольного производства, разрыхление волокон при производстве тканей, окрашивание изделий порошковыми методами.

Что подразумевают под термином «пыль»? К пылям относят измельченные твердые вещества с размером частиц до 850 мкм. Пыль может находиться во взвешенном состоянии, тогда она образует аэрозоль и в осевшем – аэрогель.

В зависимости от природы исходного сырья пыль может быть неорганической (пыль серы, металлов), органической (полиэтиленовая, мучная пыль), органоминеральной (древесно-абразивная пыль).

Образование горючей среды в аппаратах с жидкостями.

Основными причинами взрывов и пожаров в производственных условиях являются : образование горючей среды внутри аппаратов, образование взрывоопасных смесей в помещении, розлив в помещении горючих жидкостей, попадание взрыво и пожароопасных веществ в канализационную систему, в неработающие аппараты, вентиляцию, наличие источников воспламенения. Остановимся только на вопросе образования горючей среда внутри технологического оборудования. Что понимают под термином

ВОПРОС №8

Аппараты с жидкостями.

Аппараты, резервуары и ёмкости с ГЖ и ЛВЖ различны по конструкции и обычно имеют определенный свободный объем. Жидкости могут находиться в аппаратах в холодном и нагретом состоянии и при различном давлении. Так как жидкости обладают свойством испаряться при любой температуре, то свободное пространство закрытых аппаратов постепенно насыщается парами. При наличии в этом пространстве воздуха пары жидкости, смешиваясь с ним, могут образовать горючую среду.

Концентрация насыщенных паров жидкости зависит от рабочей температуры (Траб). Следовательно, в паро-воздушном объеме закрытых аппаратов взрывоопасная концентрация паров образуется только в определенных температурных интервалах нагрева жидкости, которые называются температурными пределами воспламенения. Таким образом, внутри аппаратов с ЛВЖ и ГЖ взрывоопасная концентрация может образоваться при следующих двух условиях:

a) наличии паро-воздушного пространства;

b) рабочая температура лежит я интервале между нижним и верхним температурными пределами воспламенения, т.е.

Tвпв,<T<Tнпв где Т — рабочая температура жидкости;

Тнпв и Твпв — соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения (распространения пламени).

Если одно или оба из условий отсутствуют, то образование горючей среды внутри аппарата не возможно.

Условие опасности или может быть применимо для оценки возможности образования горючей концентрации в аппаратах с неподвижным уровнем жидкости (чаще непрерывного действия), когда в них образуется насыщенная концентрация паров жидкости

Предупреждение образования горючей паровоздушной среды внутри аппаратов с жидкостью при их нормальной работе могут обеспечивать следующие технологические решения:

1. Ликвидация свободного паровоздушного пространства (объема) достигается:

• полным заполнением аппарата жидкостью;

• хранением ЛВЖ и ГЖ под защитным слоем воды (например, сероуглерод) или над слоем воды (например, нефтепродукты);

• применением емкостей с мягкими (эластичными) стенками.

2. Обеспечение безопасного температурного режима работы аппарата Поддержание такой рабочей температуры в аппарате, которая лежит за температурными пределами воспламенения

3. Снижение концентрации горючих паров жидкости в паровоздушном пространстве обеспечивается:

• применением высоко-стойких пен, эмульсий, полых микро шариков из полимерных материалов и т.п., способных, не разрушаясь, длительное время, препятствовать процессу испарения;

• введением в горючую жидкость добавок, снижающих в газовом пространстве парциальное давление ее паров, например, вода — для спиртов (метилового, этилового и др.), ацетона и уксусной кислоты; четыреххлористый углерод—для нефтепродуктов и сероуглерода.

4. Флегматизация паровоздушного пространства аппаратов путем введения в него негорючих (инертных) газов.

5. Применение системы газовой обвязки емкостных аппаратов (резервуаров) с изменяющимся уровнем жидкости.

Аппараты с газами.

В аппаратах с горючими газами обычно окислитель отсутствует. Горючая концентрация внутри таких аппаратов образоваться не может из-за отсутствия окислителя (φ =100 %).

Реже по технологическому регламенту в аппарат подается смесь горючего газа с воздухом или кислородом (например, при производстве водорода конверсией метана, ацетилена — термоокислительным пиролизом природного газа). Возможность образования горючей смеси в этом случае может быть оценена по соотношению:

φв.< φ <φн где φ —рабочая концентрация горючего газа в аппарате;

φн, φв — нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения газа.

Рабочую концентрацию определяют по технологическому регламенту исходя из соотношения компонентов, подаваемых в аппарат, или путем взятия проб смеси газов из аппарата и проведения газового анализа на соответствующих приборах.

Для предупреждения образования горючей концентрации в аппаратах с газами используются следующие технические решения:

1. поддержание рабочей концентрации горючего газа в смеси с окислителем за концентрационными пределами воспламенения с помощью систем автоматики; при этом условие опасности преобразуется в условие безопасности:

φ < φн или φ > φв

2. флегматизация негорючими (инертными) газами. Такое решение используется при наличии смеси горючего газа с окислителем, находящейся в пределах воспламенения или близкой к ним.

Аппараты с пылями.

В зависимости от размеров частиц и скорости движения воздуха пыль может находиться во взвешенном (аэрозоль) или осевшем (аэрогель) состояниях.

Взвешенная в воздухе пыль может образовывать взрывоопасную концентрацию. Концентрационные пределы воспламенения пылевоздушных смесей зависят от химического состава вещества, его измельченности (дисперсности), влажности и зольности. Для оценки возможности образования горючей концентрации пыли в смеси с воздухом внутри технологического оборудования на практике используют чаще только нижний концентрационный предел воспламенения φн, так как верхний предел очень высок и практически труднодостижим. Кроме того, пылевоздушные смеси в большей степени, чем паро-воздушные, склонны к расслоению. Поэтому в оборудовании даже при очень высоких концентрациях всегда могут образоваться локальные объемы (зоны) с концентрацией ниже верхнего предела воспламенения φв. В связи с этим условие, при котором внутри аппарата или трубопровода может образоваться горючая концентрация, имеет следующий вид:

φн>φ

Повышенную опасность для технологического оборудования представляет также осевшая пыль, образующаяся в виде отложений на внутренних стенках аппаратов и воздуховодов систем пневмотранспорта. Обладая развитой поверхностью контакта с окислителем (чаще с воздухом), она в отложившемся состоянии может самовозгораться, а при взвихрении - образовывать горючую концентрацию.

Для предупреждения образования горючей концентрации в аппаратах с пылями могут быть применены следующие технологические решения:

1. применение менее «пылящих» технологических процессов (например, вибрационного помола, измельчение с увлажнением);

2. устройство систем местных отсосов (систем аспирации) от технологического оборудования;

3. флегматизация негорючими (инертными) газами и минеральными пылями. Например, введение инертных газов внутрь аппаратов в опасные периоды работы, использование их для пневматической транспортировки опасных пылевидных материалов, добавление к огнеопасной пыли минеральных веществ (мела, цемента и т.п.);

4. предупреждение оседания пылей на внутренних поверхностях аппаратов и трубопроводов. Это достигается:

• выбором оптимальной (выше скорости витания) скорости пневмотранспортирования пылевидных материалов,

• повышением класса чистоты при их обработке,

• использованием плавных поворотов, переходов диаметров и сопряжений поверхностей,

• принятием соответствующих уклонов (конусной части аппаратов не менее 60°, самотечных трубопроводных линий — не менее 45° к горизонту),

• использованием вибрационных устройств,

• предохранением образования конденсата (теплоизоляцией оборудования, размещением его в отапливаемых помещениях и т. п.).

Вопрос №9

Общие положения и терминология.

• системами предотвращения пожара (СПП);

• системой противопожарной защиты (СПЗ);

• организационно-техническими мероприятиями (ОТМ).

Система пожарной безопасности должна характеризоваться уров­нем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных цен­ностей, а также экономическими критериями эффективности этих сис­тем для материальных ценностей с учетом всех стадий:

• научная разработка;

• проектирование;

• строительство;

• эксплуатация;

и выполнять одну из следующих задач:

• исключить возможное возникновение пожара;

• обеспечивать ПБ людей;

• обеспечивать ПБ материальных ценностей;

• обеспечивать ПБ одновременно людей и материальных цен­ностей.

Объекты должны иметь системы ПБ, направленные на предотвра­щение воздействия на людей опасных факторов пожара (ОФП), в том числе их вторичных проявлений на требуемом уровне.

Вероятность возникновения пожара от электрического или другого единичного изделия илиоборудования при их разработке, проектировании и изготовлении не должна превышать 0.000001 в год. Значение величины допустимой вероятности пожара при применении изделия на объектах долж­на устанавливаться расчетом (ГОСТ 12.1.004-91, приложение 5).

ВОПРОС №10

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасност

Категория помещения «А» взрывопожароопасная

помещения, в которых находятся горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28ºС в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, или вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Категория помещения «Б» взрывопожароопасная

помещения, в которых горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28ºС, горючие жидкости находятся в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

Категория помещения «В1» — «В4» пожароопасная

помещения, в которых горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, находящиеся в помещении, способны при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.

Категория помещения «Г» умеренная пожароопасность

помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Категория помещения «Д» пониженная пожароопасность

помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.