Лекция 32 (4.5)

4.5. Пожарная безопасность технологии производств ведущих отраслей промышленности

4.5.4. Пожарная безопасность производств, связанных с выделением пылей и волокон

Введение.

Вопросы.

1. Пожарная опасность пылей и волокон.

2. Мукомольные производства, их пожарная опасность и меры пожарной безопасности.

3. Склады волокнистых материалов. Меры пожарной безопасности.

4. Хлопкопрядильные предприятия, их пожарная опасность, меры пожарной безопасности.

5. Ткацкие и отделочные производства, их пожарная опасность, меры пожарной безопасности.

Вопрос 1. Пожарная опасность пылей и волокон.

Разновидность пылеобразующих производств. Пожаровзрывоопасные свойства пылей и волокон.

Пыли - это твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм. При механической обработке твердых горючих материалов (напри­мер, при дроблении, истирании, измельчении, просеивании и др.) воз­можно попутное образование пылей. В производственных усло­виях тонко измельченные твердые горючие вещества могут конечным продук­том (древесная мука, алюминиевая пудра) или отходами и побочными про­дуктами производства (табачная, древесная). В текстильной промышлен­ности используют разнообразные волокнистые материалы (природные и хи­мические). В зависимости от размеров частиц и скорости движения возду­ха пыль и волокна могут находиться во взвешенном состоянии (аэрозоль) и в осевшем (аэрогель).

Горючая пыль - дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормаль­ного состава.

Наиболее важное значение имеет нижний предел воспламенения пыли, так как величина верхнего предела очень высока и практически редко достижима.

Таким образом, условием наличия взрывоопасной концентрации пыли внутри аппаратов будет Сд > Снпв или с учетом запаса надежности:

Сд>0,5Снпв

Действительная концентрация Сд определяется с учетом наличия взвешенной и осевшей пыли; величина нижнего концентрационного предела воспламенения пыли — по справочным пособиям (с учетом фракционности, влажности и зольности) или опытным путем.

Значительную опасность для аппаратов представляет скопление осевшей пыли. Осевшая пыль при взвихрении может создать взрывоопасные смеси; самовозгорающаяся пыль — вызвать очаги самовозгорания. Искры, образующиеся от ударов 'металлических частиц, попавших в машину, могут вызвать очаги тления, от которых воспламенится и взвешенная пыль. Местная вспышка может вызвать взвихрение пыли в большом объеме и явиться причиной повторного взрыва большой разрушительной силы.

В ГОСТ 12.1.041-91 «Пожаровзрывоопасность горючих пылей. Общие требования» даны показатели пожаровзрывоопасности горючих пылей.

Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:

1. Нижним конценационным пределом воспламенения (НКПВ);

2. Мин. энергией зажигания (W_мин);

3. Максимальным давлением взрыва (P_мах);

4. Скоростью нарастания давления при взрыве (dP/dt);

5. Минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (МВСК).

Горючие пыли, находящиеся в осевшем состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:

1.Температурой воспламенения;

2.Температурой самовоспламенения;

3.Температурой самонагревания;

4.Температурой тления;

5.Температурными условиями теплового самовозгорания;

6.Минимальной энергией зажигания;

7.Способностью взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

Свойства пылей:

1. Дисперсность (измельченность). Чем выше дисперсность аэровзвеси, тем сильнее развита ее поверхность, выше химическая активность, ниже температура самовоспламенения и шире концентрационные пределы взрыва (например, древесные опилки не взрывоопасны, а древесная мука взрывоо­пасна).

2. Зольность пыли - остаток негорючих частиц твердого вещества, умень­шает взрывоопасные свойства пыли.

3. Адсорбционная способность - способность поглощать окружающие газы и пары, она пропорциональна поверхности, а, следовательно, дисперсности.

4. Склонность к электризации при размоле, движении по трубопроводам.

5. Химическая активность.

Природные волокна представляют собой органичес­кие легкогорючие вещества, пожарная опасность кото­рых определяется количественным содержанием в них целлюлозы. Так, в состав льняного волокна входит до 83 % целлюлозы, в состав пеньки — до 79 % целлюлозы, а хлопок по составу представляет собой почти чистую целлюлозу (90—94%). Волокнистые материалы расти­тельного происхождения состоят из отдельных волокон, имеющих пустотные каналы, образованные после высы­хания клеточного сока и заполненные воздухом. Это способствует их окислению, горению даже без доступа воздуха извне (при помещении кип в диоксид углерода или погружении в воду. Так, хлопок, имея самые большие поры (каналы), легче за­горается и интенсивнее горит, чем другие волокнистые вещества.

Волокнистые вещества животного происхождения ввиду отсутствия пор загораются труднее, они менее опасны в пожарном отношении, чем волокнистые мате­риалы растительного происхождения.

Вымоченные и высушенные стебли льна и конопли (треста), подвергающиеся механической обработке, мо­гут самовоспламеняться при температуре 250—280 °С. При механической обработке тресты выделяется до 75% отходов (костра), которые состоят в основном из целлюлозы.

Хлопок легко загорается от искры и теплоты местно­го нагрева. Горение сопровождается выделением большого количества дыма. Разрыхленный хлопок горит быстрее уплотненного. Температура воспламенения хлопка 210°С. Он скло­нен к тепловому и химическому (при действии окисли­телей, азотной и серной кислот) самовозгоранию. Тем­пература самонагревания 120°С; температура тления 205°С.

Растительные масла, попадая на волокна льна, конопли, хлопка и их отходы легко окисляются, вызы­вая их самовозгорание.

Искусственные (вискозные, ацетатные) и синтетичес­кие (капрон, лавсан, нитрон и др.) волокна являются го­рючими материалами. Волокно хлорин — материал трудногорючий .При переработке волокнистых материалов образуются производственные отходы (угары), а также пыль и пух.

Пожарная опасность технологических процессов, свя­занных с образованием пылей, определяется в основном свойствами последних. Согласно НПБ 105-95 помеще­ния, в которых обращаются (являются конечным, по­бочным продуктом или отходом производства) горючие пыли или волокна в таком количестве, что могут обра­зовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, при вос­пламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5кПа, от­носятся к категории Б.