Вопрос 3. Пожарная опасность процессов сушки и меры профилактики

Рассмотрим особенности пожарной опасности основных видов сушилок.

Пожарная опасность конвективных сушилок обусловливается, прежде всего, наличием горючей среды и возможностью образования взрывоопасных паровоздушных концентраций при нарушении нормального режима эксплуатации.

Концентрация пара растворителя в сушильной камере увеличивается в следующих случаях:

1. при увеличении интенсивности испарения (из-за перегрузки камеры, из-за подачи на сушку материалов с более развитой поверхностью испарения или с повышенным содержанием растворителя);

2. при остановке вентилятора (или уменьшении его производительности из-за увеличения сопротивления линий);

3. при работе сушилок с большим коэффициентом рециркуляции;

4. при повышении температуры в сушилке (из-за интенсификации работы калориферов).

Можно провести расчет и определить количество горючей жидкости, испаряющейся из высушиваемого материала, а также определить количество воздуха, которое следует подавать в сушилку по условиям пожаровзрывобезопасности.

В целях исключения образования взрывоопасных концентраций предусматривается:

1. Контролировать концентрацию паров в сушильных камерах путем отбора проб или с помощью стационарных газоанализаторов.

2. Осуществлять автоматическое регулирование заданной температуры за счет изменения количества теплоносителя.

3. Установить автоблокировку, обеспечивающую отключение системы обогрева и прекращение подачи материала в сушилку в случае остановки вентилятора.

В случае сушки измельченных и порошковых материалов возможно образование пылевоздушных взрывоопасных смесей.

Меры пожарной безопасности при сушке измельченных материалов следующие:

1. Исключить возможность отложения пыли в воздуховодах, на стенах камер, в калориферах и т.п.

2. Регулярно производить очистку от пыли камер, оборудования, помещений.

3. Тщательно очищать от пыли отработанный воздух с помощью циклонов, фильтров, пенных камер, скрубберов.

4. Защищать сушильные камеры предохранительными взрывными клапанами (при φ_н ≤ 65 г/м³).

Источниками зажигания взрывоопасных смесей в конвективных сушилках могут быть искры удара и трения, перегрев и воспламенение высушиваемых материалов и их отходов, самовозгорание высушиваемых материалов и их отходов при контакте с калориферами, а также от разрядов статического электричества.

В дымогазовых сушилках искры могут попадать в сушильную камеру из топки при неполном сгорании топлива.

В сушилках непрерывного действия при остановке транспортных устройств высушиваемый материал воспламеняется в результате длительного воздействия источника тепла.

Мерами пожарной безопасности предусматривается:

1. Автоматическая блокировка, обеспечивающая отключение нагревательных устройств при уменьшении скорости движения или остановке транспортных устройств.

2. Установка автоматических регуляторов температуры для поддержания нормального температурного режима.

3. Очистка камер, помещений, транспортных устройств от пыли и отходов, имеющих склонность к самовозгоранию.

4. Исключение образования искр и выделения теплоты трения при наматывании волокнистых и других материалов на валы барабанов, транспортеров, вентиляторов.

5. Исключение попадания горючих материалов на греющие поверхности калориферов (калориферы рекомендуется располагать в верхней части камеры или вне камер).

6. Заземление металлических элементов сушилок для отвода статического электричества, образующегося при сушке диэлектриков.

Развитию и распространению пожара в сушилках способствуют большое количество сгораемых материалов, система вентиляции, транспортные устройства, технологические проемы.

Поэтому, кроме всего выше перечисленного, мерами пожарной профилактики предусматривается:

1. Исключение перегрузки сушильных цехов высушиваемыми материалами; для каждой сушилки устанавливается предельно допустимая норма загрузки материалом.

2. Оборудование сушилок самостоятельной системой вентиляции, не связанной с вентиляцией цеха.

3. Исключение отложений пыли или горючего конденсата в системе вентиляции; очистка воздуховодов от пыли и других отложений.

Особенность пожарной опасности терморадиационных сушилок состоит в том, что воздействие лучистого тепла может привести к самовоспламенению высушиваемых материалов или вызвать развитие процесса самовозгорания отходов и горючих отложений.

Перегрев и воспламенение горючих материалов может иметь место в следующих случаях:

• в результате применения ламп накаливания большей мощности или подачи большего количества топлива в газовые горелки;

• при остановке конвейера (при работающих нагревателях);

• при уменьшении расстояния между излучателями и высушиваемым материалом.

Условие пожарной безопасности для терморадиационных сушилок можно записать: q_м ≤q_кр, т.е. плотность облучения сгораемых материалов, которые подвергаются терморадиационной сушке, не должна превышать критической плотности теплового потока для данного материала.

При оценке пожарной опасности следует учитывать температуру самонагревания высушиваемых материалов. Пожарная безопасность будет обеспечена в том случае, если температура высушиваемого материала не будет превышать температуры его самонагревания.

В качестве мер пожарной безопасности при использовании данных типов сушилок предусматривается:

1. автоматическое контролирование температурного режима (контролируется температура уходящих газов и температура поверхностей излучателей);

2. автоматическое регулирование подачи топлива (или напряжения) при изменении температуры в сушильных камерах;

3. соблюдение безопасных расстояний между излучателями и высушиваемым материалом;

4. исключение повреждения ламп и попадания раскаленных спиралей и стекол электроламп на высушиваемый материал; для выполнения этого условия необходимо вести своевременно контролировать состояние ламп; производить регулярную замену неисправных ламп на новые; использовать устройства для охлаждения контактов и цоколей ламп;

5. исключение попадания раскаленных кусочков керамики на сгораемый материал (безопасное расположение панелей, контролировать состояние их поверхностей).

Контактные сушилки и их пожарная опасность.

Пожарная опасность контактных сушилок связана с возможностью образования взрывоопасных концентраций внутри кожуха в случае нарушения процесса отсоса горючих паров (остановки вакуум-насосов или вентиляторов или падения их производительности), а также в случае перегрева поверхностей из-за нарушения теплового режима подогрева вальцов.

Мерами пожарной профилактики предусматривается:

1. постоянно контролировать концентрацию горючих паров в кожухе и линиях отсоса;

2. наличие блокировки, обеспечивающей прекращение подачи сырья в случае остановки вентиляторов или вакуум-насоса;

3. контролировать температурный режим работы вальцов;

4. контролировать влажность сырья.

Пожарная опасность и меры профилактики диэлектрических сушилок.

Высокочастотные (диэлектрические) сушилки применяются при высушивании толстослойных материалов.

При помощи их сушат древесину, пластмассы, а также другие материалы, обладающие диэлектрическими свойствами.

Пожарная опасность высокочастотных сушилок обусловлена наличием большого количества сгораемых материалов, специфических источников зажигания и сложного высокочастотного оборудования.

К специфическим источникам зажигания, прежде всего, следует отнести электрический пробой и искрение между электродами и материалом.

Эти явления могут иметь место при подаче повышенного напряжения на электроды, при наличии сплошной пленки жидкости (влажный материал), при повреждении электродов, несоответствии габаритов высушиваемых материалов, при образовании воздушных зазоров между древесиной и электродами.

Специфическим для высокочастотных сушилок является местный перегрев, ведущий к загоранию высушиваемого материала (древесины) и неисправности электрической части сушилки.

Меры пожарной безопасности при работе таких сушилок следующие:

1. интенсивность нагрева повышать не за счет увеличения напряжения, а за счет применения токов высокой частоты;

2. соблюдать правила укладки материалов (одинаковой длины, сорта, влажности, сечения и т.п.);

3. исключить попадание в материал мусора, сучков, опилок, стружек, металлических включений;

4. исключить попадание капель конденсата (смолы) на пластины конденсаторов во избежание возгорания жидкости;

5. размещать электрические части сушилок изолированно от сушильной камеры.

Пожарная опасность калориферных сушилок зависит от способа обогрева калорифера и места их расположения, от опасности высушиваемых материалов, температурного режима и т.д.

Сушилки характерны наличием большого количества высушиваемых материалов, возможностью образования горючих паро- и пылевоздушных концентраций и специфическими источниками зажигания.

Основные моменты пожарной опасности калориферных сушилок.

При сушке материалов, содержащих горючие растворители, в сушилках могут создаваться горючие паровоздушные концентрации при нарушении режима их работы в результате:

• уменьшения кратности воздухообмена или остановки отсасывающего вентилятора при продолжении поступления материала в камеру;

• подачи на сушку материала с более развитой поверхностью испарения (материала, на который сушилка не рассчитана);

• увеличения интенсивности испарения при остановке конвейера;

• работы с большим коэффициентов рециркуляции;

• подачи на сушку материалов с увеличенным содержанием растворителей (например, ввиду увеличения нормальной толщины наносимого слоя лака при сушке эмалированных электропроводов на кабельных заводах);

• нарушения температурного режима и т.д.

При эксплуатации сушилок необходимо обеспечивать:

1. бесперебойную работу конвейера и отсасывающего вентилятора;

2. постоянно контролировать температурный режим (лучше иметь автоматические регуляторы, поддерживающие заданную температуру за счет изменения количества теплоносителя).

3. предусматривать блокировку, обеспечивающую автоматическое отключение системы обогрева и прекращение подачи материала в сушилку в случае остановки вентилятора.

4. нельзя отправлять на сушку материал с увеличенным содержанием растворителей. Надо проверять концентрацию паров в сушильных камерах путем анализа взятых проб или иметь стационарные газоанализаторы, датчики которых размещать в камере или на линии отсоса.

5. в сушилках, работающих с рециркуляцией необходимо тщательно контролировать допустимую величину возврата (рециркулята) воздуха: следить за положением шибера на выкидной линии. Для сушки материалов, связанных с выделением большого количества растворителей, когда при нормальных условиях концентрации будут лежать в пределах воспламенения, следует применять вакуумные сушилки или сушилки с инертной средой.

6. при сушке измельченных, порошковых материалов с большим содержанием пыли, возможно, образование пылевоздушных взрывоопасных концентраций, как при уносе большого количества пыли, так и при взвихрении измельченных материалов и осевшей пыли. Особенно большой унос пылеобразных горючих материалов, который начинается тогда, когда скорость газа становится равной скорости витания, наблюдается из сушилок кипящего слоя, труб-сушилок, барабанных сушилок и т.д. Поэтому в этих сушилках даже при нормальном режиме работы могут образовываться взрывоопасные концентрации.

7. унос мелких частиц можно уменьшить путем снижения скорости воздуха в сушильных камерах и применением менее «пылящих» способов сушки.

Особенности пожарной опасности терморадиационных сушилок.

Терморадиационные сушилки характерны наличием нагретых до 400…900 ^оС поверхностей излучения, возможностью образования горючих паровоздушных концентраций и самовоспламенения высушиваемых материалов при нарушении температурного режима работы сушилок.

Особенности пожарной опасности терморадиационных сушилок состоят в том, что воздействие лучистого тепла может привести к самовоспламенению сушимых материалов. Кроме того, длительное воздействие лучистой энергии на сгораемые материалы (особенно, на их отложения в камерах) может вызвать развитие процессов теплового самовозгорания, которое нередко заканчивается возникновением пожара.

Перегрев и воспламенение краски и сушимых горючих материалов может быть в результате:

• применения ламп повышенной мощности или подачи большого количества топлива в газовые горелки;

• остановки конвейера при не выключенном питании нагревателей;

• уменьшения нормального расстояния между излучателями и высушиваемыми материалами (при перекосах конвейера, увеличенных габаритах изделий и т.д.).

При эксплуатации терморадиационных сушилок (панельные сушилки с газовым или электрическим обогревом и ламповые) необходимо: включать их в работу при наличии исправных терморегуляторов, автоматически поддерживающих заданную температуру, а в опасных случаях выключающих источники теплоизлучения; не допускать уменьшения предельно допустимых расстояний от ламп и панелей до высушиваемых материалов.

Особенности пожарной опасности дымогазовых сушилок.

Наиболее вероятными причинами пожаров в таких сушилках являются следующие:

- перегрев и воспламенения высушиваемого материала в результате нарушения температурного режима сушильной камеры при:

- недостаточном разбавлении воздухом дымовых газов;

- неисправности или выходе из строя вентилятора, подающего воздуха для разбавления дымовых газов;

- внезапной остановке транспортера сушилки;

- нарушении режима работы топки.

Во избежание перегрева высушиваемых материалов в сушилках необходимо:

- автоматически поддерживать заданную температуру;

- для подачи холодного воздуха в смесительную камеру подобрать патрубок таким сечением, при наиболее форсированном режиме работы топки не превышалась максимально-допустимая температура. Патрубок не должен иметь задвижек;

- следить за исправностью и непрерывностью работы вентилятора;

- при внезапной остановке вентилятора или транспортера сушилки подачу теплоносителя не медленно прекращать и продукты горения выбрасывать из топки в атмосферу.

Пожарная опасность петролатумных сушилок.

Температура расплавленного петролатума при сушке 120- 130 ^оС, значительно ниже его температуры вспышки и самовоспламенения, поэтому процесс сушки не представляет большой пожарной опасности.

Однако следует учесть, что в петролатумных сушилках находится большое количество сгораемых материалов. Так, в одной ванне размером 7 х I,5 х 2,5 м, одновременно находится I2…I4 м³ петролатума, в помещении сушилки на погрузочно-разгрузочной площадке находятся контейнеры (каждые по 3 м³ ) с древесиной, подготовленной для сушки и высушенной. Около ванны обычно скапливаются петролатумные и древесные отходы. При выгрузке высушенной древесины происходит загрязнение площадок, примыкающих к ваннам, стекающим с неё петролатумом. Все это создает условия для интенсивного распространения пожара.

Вместе с тем, древесина, высушенная в петролатуме становится более пожароопасной, чем древесина, высушенная другими способами сушки (от спиртовки она воспламеняется в 3,3 раза быстрее, чем древесина воздушной сушки). При этом увеличивается количество выделяющегося тепла (в среднем на 10 %).

Основная опасность сушилок связана с интенсивным парообразованием в процессе сушки, которое ведёт к вспениванию и выбросу петролатума из ванны (петролатум и вода взаимно не растворимы) на строительные конструкции и пиломатериалы находящийся в цехе.

Петролатум у нагретых до высокой температуры стенок ванны разлагается и газы разложения, скапливаясь в рабочей зоне, могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации. Эти газы необходимо своевременно удалять. В сушилках с огневым обогревом возможен перегрев ванны, что может привести к воспламенению петролатума. Топка должна размещаться за пределами сушилки. В процессе работы необходим систематический контроль за температурным режимом и работой топок.

Выделение в горячем (t > 100^оС) петролатуме влаги вызывает его вспенивание. При большом количестве влаги, поступающей в петролатум, она быстро испаряется и, образующаяся пена, может переливаться через борт сушильной ванны. Толщина слоя пены увеличивается с увеличением начальной влажности древесины, повышением температуры петролатума, увеличением кубатуры древесивы, приходящемся на 1 м² зеркала петролатума.

Для предотвращения пиролиза пены уровень петролатума в ванне после погружения контейнера с древесиной должен быть не менее чем на 0,5 м ниже её верхнего края. Ванны рекомендуется устанавливать спарено, что дает возможность включать их в работу через полцикла сушки, обеспечивая выравнивание уровней петролатума. Целесообразно так же устанавливать ванны группами, по три в каждой, для пеногашения в верхней части ванн, по их периметру, необходимо укладывать по два ряда труб: пузырьки пены при соприкосновении с горячей трубой разрушаются.

Выбросы горячего петролатума могут возникать в период пуска установки после загрузки сильно обводненного петролатума (содержание влаги более 3 %) или при погружении высоковлажной древесины в петролатум, нагретый до температуры ниже 100 ^оС, а также при тушении возникшего пожара компактными струями воды.

Для предотвращения выбросов горячего петролатума из ванн необходимо:

• в случае загрузки обводненного петролатума в ванну, разогреть его до 95…98^оС и при этой температуре выдержать 2-3 часа, затем спустить отстоявшуюся воду и после этого медленно поднимать температуру до требуемых значений;

• не допускать понижения температура петролатума при сушке ниже 100^оС;

• тушить горящий петролатум распыленной струёй воды, водяным паром химической или воздушно-механической пеной;

• при пуске сушилки в эксплуатацию твердую поверхность петролатума в ванне измельчать механическим способом.