2. Анализ пожаровзрывоопасных свойств веществ, обращающихся в производстве

Анализ пожаровзрывоопасных свойств веществ, обращающихся в производстве, производится на основании ГОСТ 12.1.044-89* «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов, номенклатура показателей и методы их определения». Под пожаровзрывоопасностью веществ и материалов понимается совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар или взрыв.

Исходным сырьем в рассматриваемом мной процессе является легковоспламеняющаяся жидкость бензол и полуфабрикат краски, из которых производится приготовление краски используемой для окраски изделий. Химический состав бензола С₆Н₆ . Бензол является бесцветной ЛВЖ, с плотностью по воздуху 873,68кг/м³; концентрационные пределы распространения пламени (минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания) составляют 1,43-8% (об.); с температурой самовоспламенения (наименьшей температурой окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества) равной 560°С, и теплотой сгорания — 3169,4 кДж/моль. В качестве полуфабриката краски примем краску ХВ-161 (МР ТУ 6-10-908-70) - легковоспламеняющаяся жидкость с температурой самовоспламенения 550°С, температурой вспышки 21°С, температурой воспламенения 41°С, температурные пределы распространения пламени 21-50°С

3. Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе

В технологической схеме могут быть аппараты с горючими жидкостями, причём уровень жидкости может изменяться при наполнении или расходе продукта. Могут быть аппараты, полностью заполненные жидкостью (например, насосы, трубопроводы), аппараты с горючими газами и аппараты, внутри которых находятся одновременно горючая жидкость и газ. Поэтому вначале следует выяснить, есть ли аппараты с переменным уровнем горючей жидкости. Это обычно резервуары, вертикальные и горизонтальные ёмкости, мерники и другие подобные им аппараты. В таких аппаратах над поверхностью жидкости всегда есть паровоздушное пространство, концентрация паров в котором может быть ниже нижнего предела распространения пламени (воспламенения) или в пределах воспламенения (взрыва), или выше верхнего предела распространения пламени (воспламенения). Чтобы установить, какая концентрация паров будет в паровоздушном объеме аппарата при нормальной рабочей температуре, нужно сравнить эту температуру с температурными пределами распространения пламени и сделать соответствующие выводы.

№ аппа-рата	Наименование аппарата	Наличие паровоздушного пространства в аппарате	Рабочая температура в аппарате, С	НТПВ, °С	ВТПВ, °С	Заключение о горючести среды в аппарате
3	Смеситель-растворитель	нет	60	-25	28	Пожарная опасность отсутствует т.к. ВОС не образуется (отсутствует паровоздушное пространство).
8	Насос циркуляционный	нет	60	-25	28	Пожарная опасность отсутствует т.к. ВОС не образуется (отсутствует паровоздушное пространство).
17	Окрасочная камера	есть	Данные по температуре отсутствуют	-25	28

Данная таблица записана с условием.

где Т_Р — расчетная температура жидкости; Тнпв, Твпв — соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения жидкости (с учетом давления среды в аппарате).

Оценив пожарную опасность аппаратов при их нормальной работе мы пришли к следующим выводам. Паровоздушное пространство имеется в окрасочной камере, т.к в нем имеется свободное и свободный доступ воздуха. Так как по условиям технологического процесса рабочая температура в камере неизвестна, то заключение о горючести смеси в аппарате дать невозможно. Предлагаю следующие мероприятия:

-в ведение негорючих (инертных) газов в паровоздушное пространство аппарата в течение всего периода работы.

-поддержание безопасного температурного режима посредством систем контроля и регулирования, рабочую температуру необходимо поддерживать ниже нижнего или выше верхнего температурного предела самовоспламенения.

-установить датчики контроля концентрации паров бензола.

-оборудовать окрасочную камеру системой приточно-вытяжной вентиляции, для исключения возможности образования взрывоопасной концентрации паров бензола.

Произведем расчет концентрации горючего в точке флегматизации (С_Г) и минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора(С_Ф) для продувки окрасочной камеры. По ГОСТ Р 12.3.047-98 Приложение П.

Для обеспечения взрывобезопасности технологического оборудования и производственных помещений осуществляют флегматизацию горючих парогазовых смесей в указанных объемах с помощью различных газообразных добавок. Количественно флегматизация характеризуется минимальной флегматизирующей концентрацией флегматизатора С_ф. Расчет концентрации горючего С_г и разбавителя С_ф в экстремальной точке области воспламенения при флегматизации бензола азотом. Разность , равная 34,9 кДж/моль, берут из таблицы П.1. По формуле вычисляют V_ф с учетом того, что теплота образования бензола — 82,9 кДж/моль:

V_ф — число молей флегматизатора, приходящееся на один моль горючего в смеси, соответствующей по составу точке флегматизации.

— стандартная теплота образования горючего газа, кДж/моль.

Разность энтальпий флегматизатора определяют в соответствии с приведенными в таблице П.1 данными.

Находим С_г и С_ф по формулам:

где С _г — концентрация горючего в точке флегматизации, % об. (С _г = 100 / ([1 + 2,42(m_c + 0,5m_н — m₀) + V_ф];

С_г = 100/[1 + 2,42 (6 + 3) + 15,04] = 2,64 % (об.);

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

С_ф=С_гV_ф,

С_ф = 2,64•15,04 = 39,7 % (об.)

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

С_рф = С_фК =39,7•1,2 = 47,6 % (об.)

где