Лекция 6 (3.1).
Анализ пожарной опасности технологических процессов
Анализ пожарной опасности среды внутри технологического оборудования и меры пожарной безопасности.
Введение
При проведении технологического процесса, как мы с вами уже рассмотрели, используется различное оборудование (аппараты).
Причем эти аппараты различаются не только конструктивно.
Они различаются по назначению и по их применению.
То есть в зависимости от того, какой необходимо провести процесс, применяются аппараты, используемые для проведения именно того процесса, для которого они предназначены.
Будь то подготовка сырья и подача его в химический ректор, сам химический процесс или теплообменные процессы, или выделение конечного продукта.
Например, к механическим процессам переработки относятся измельчение исходных твердых материалов, их транспортировка, сортировка и смешивание.
И соответственно для этого используется специальное оборудование.
А, например, к тепловым процессам относятся нагревание и охлаждение, выпаривание и конденсация.
Для этих операций используется оборудование специального назначения: различная теплообменная аппаратура, нагревательные печи, холодильники и т.п.
Сегодня мы приступаем к циклу лекций, в которых нам предстоит разобраться, как может образоваться пожаровзрывоопасная среда внутри технологического оборудования, независимо от того для каких процессов это оборудование предназначено.
Дать анализ этой пожаровзрывоопасной среды внутри технологического оборудования.
Знать что такое предельно допустимая взрывоопасная концентрация (ПДВК), и в каких случаях необходимо использовать именно этот показатель.
При каких условиях имеется возможность образования пожаровзрывоопасных концентраций внутри нормально работающих аппаратов с горючими газами, жидкостями и пылями.
Какие условия взрывобезопасности среды внутри аппаратов необходимо соблюдать.
И какие мероприятия направлены на предотвращение образования взрывопожароопасных концентраций внутри этих аппаратов.
Почему период пуска и остановки технологического оборудования считается наиболее опасным, и какие особенности взрывопожарной опасности возникают при этом.
Тема эта большая и сложная.
Требует определенных специфических знаний по механизму горения газовых и паровоздушных смесей.
Знаний о свойствах жидкостей и пылей и знаний механизма их горения.
И каждой из этих проблем будет посвящена отдельная лекция.
Итак сегодня наша тема механизм горения газов.
Вопросы:
Горючая среда внутри технологического оборудования.
Механизм процесса горения газов:
Горение газовых смесей. Виды горения.
Теория распространения пламени по газовоздушным смесям.
Скорость распространения пламени. Факторы, влияющие на скорость распространения пламени.
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения). Область воспламенения. Факторы, влияющие на область воспламенения.
Вопрос 1. Горючая среда внутри технологического оборудования
На современных производствах технологические процессы герметизированы, то есть вещества заключены в аппараты или трубопроводы, внутреннее пространство которых может послужить местом возникновении пожара или взрыва.
Вообще что такое технологическая среда?
В чем заключается пожарная опасность технологических сред, какие показатели пожарной опасности устанавливаются для веществ, создающую пожарную опасность.
Обратимся вновь к НПБ 23-2001. ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД. Номенклатура показателей.
Технологическая среда – сырьевые вещества и материалы, полупродукты и продукты, обращающиеся в технологической аппаратуре (технологической системе).
Пожарная опасность технологических сред – возможность возникновения и (или) развития пожара, обусловленная, физико-химическими свойствами и параметрами указанных сред
Показатели пожарной опасности технологических сред.
Технологические среды могут представлять собой:
индивидуальные химические вещества в чистом виде и в виде технического продукта;
смеси индивидуальных веществ;
природные и искусственные материалы;
технологические полупродукты производства, которые выделяются в виде самостоятельных фракций и накапливаются в количествах, создающих пожарную опасность.
Таким образом, внутри технологических аппаратов обращаются различные вещества и материалы.
Это могут быть жидкости, газы, твердые вещества и материалы, пыли.
Их классификация и показатели пожарной опасности обусловлены требованиями ГОСТ 12.1.044-89, п.п.1.3 и 1.4.
Технологический процесс требует, чтобы используемое сырье прошло специальную подготовку, затем дальнейшую его транспортировку к необходимому аппарату и загрузку определенной концентрации в данный аппарат.
Далее, условия проведения дальнейших операций могут сопровождаться при повышенных или пониженных температурах, при повышенных или пониженных давлениях.
Или, если этого требует технологический процесс, использование катализаторов или ингибиторов реакции.
Значит с веществами, будь то жидкости, газы, пыли или твердые вещества, происходят самые разнообразные превращения и при определенных условиях.
Мы уже говорили с вами, что конструктивное устройство и режим работы, применяемого для технологических процессов оборудования, играет существенную роль в создании безопасных условий работы.
Но для создания безопасной работы технологического оборудования необходимо иметь некоторый запас теоретических знаний по процессам горения.
Знание законов распространения пламени и основных параметров, характеризующих этот процесс, позволяет предусмотреть появление какой-либо ситуации могущей привести к аварии или аварийной ситуации.
Так, например, зная нормальную скорость распространения пламени газо-паровоздушных смесей, можно рассчитать скорость нарастания взрывного давления газо-паровоздушных смесей, критический (гасящий) диаметр и минимальную энергию зажигания.
Знание концентрационных пределов распространения пламени и области воспламенения позволит рассчитать допустимые взрывобезопасные концентрации паров и газов в воздухе при работах с применением огня и искрящего инструмента.
Температурные пределы распространения пламени применяют при расчетах безопасных температурных режимов работы закрытых технологических аппаратов с жидкостями и летучими твердыми веществами.
Температуру вспышки учитывают при классификации производств, помещений и установок по степени пожаровзрывоопасности.
Для выбора взрывозащищенного оборудования используют показатель температуры самовоспламенения.
Но прежде, чем говорить об условиях возникновения пожаровзрывоопасных концентраций внутри технологического оборудования и аппаратов, поговорим о процессах горения и о механизме горения газов и газовых смесей и их свойствах и особенностях.
О механизме горения жидкостей. О механизме горения пылей и пылевидных материалов, об их свойствах и особенностях горения.