3655

Пожарная и промышленная безопасность

В.И. Закопайлов

ЭКСПЕРТИЗА ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ

Деятельность производственных объектов всегда сопряжена с риском аварий. Минимизировать риски катастроф и защитить жизненно важные интересы личности и общества от последствий аварий – основная задача экспертизы промышленной безопасности.

V.I.Zakopajlov

EXAMINATION OF INDUSTRIAL SAFETY OF THE ENTERPRISES

Activity of industrial objects is always interfaced to risk of failures. To minimise risks of accidents and to protect the vital interests of the person and a society from consequences of failures – the primary goal of examination of industrial safety.

Экспертиза промышленной безопасности проводится на промышленных объектах различного типа: объектах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, взрыво- и пожароопасных объектах, металлургических производствах, объектах котлонадзора, химически опасных предприятиях, объектах магистрального трубопроводного транспорта и некоторых других.

Решением Советского районного совета народных депутатов г. Воронежа от 26 ноября 1991 года было зарегистрировано товарищество с ограниченной ответственностью внедренческий инженерно-технический центр по безопасной эксплуатации подъемных и иных сооружений – ВИТЦ «Кран-сервис».

Свою деятельность центр начинал с технического диагностирования и экспертного обслуживания подъемных сооружений с выдачей заключений о возможности и условиях их дальнейшей эксплуатации. Первым директором ВИТЦ «Кран-сервис» был назначен Закопайлов Владимир Иванович, работавший до этого инженером Госгортехнадзора РСФСР, а техническую службу возглавил кандидат технических наук Церлюк Марк Давидович. Первый и основной вопрос, который пришлось решать руководству центра – кадры. Ясно, что молодые специалисты, только окончившие институт и не имеющие опыта работы не могли решать экспертные задачи, стоявшие перед центром. Было принято решение искать кадры на предприятиях, многие из которых тогда закрывались по различным причинам – изза нарушения межотраслевых связей, из-за потери связей с поставщиками, заказчиками и т.д. Таким образом, проблема с кадрами была, в основном, решена, и предприятие начало успешно функционировать.

Затем по постановлению Госгортехнадзора РСФСР функции по техническому освидетельствованию котлов и сосудов, работающих под давлением, были переданы во

14

вновь созданные независимые экспертные центры. Перед руководством центра вновь стала проблема поиска кадров, способных освоить и развить новое направление деятельности. Был найден единственно правильный на тот момент выход – искать специалистов среди инспекторов Госгортехнадзора, уходящих на заслуженный отдых, чтобы они смогли предать свой опыт и знания молодым коллегам, подготовить себе смену.

В1993 году на многих предприятиях возникла острая необходимость в квалифицированных рабочих по эксплуатации подъемно-транспортного оборудования. И при ВИТЦ «Кран-сервис» был создан учебный центр по подготовке стропальщиков, машинистов мостовых и башенных кранов.

Всвязи с совершенствованием техники и трудового законодательства экспертиза и техническая диагностика объектов котлонадзора и подъемных сооружений усложнялась. Для

года ВИТЦ «Кран-сервис» был переименован в инженерный центр технической экспертизы и диагностики «Эксперт», который в 1998 году возглавил в качестве генерального директора Полуказаков Виталий Борисович.

В это время эксперты центра производили работы на объектах Воронежской, Липецкой, Тамбовской, Курской, Белгородской и Пензенской областей. Работы выполнялись

ответственных ремонтных работ, при этом имеются все основания для создания специальной группы, выполняющей ремонт подъемных сооружений с применением сварки, а также установку и ремонт приборов безопасности на автомобильных кранах.

Весь предыдущий опыт показал, что ООО ИЦ «Эксперт» обладает хорошим потенциалом в сфере выполнения экспертиз сложных промышленных объектов. В своей деятельности специалисты центра руководствуются материалами и положениями [1].

Последняя лицензия центру «Эксперт» была выдана Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору 25 марта 2009 года.

Эта лицензия позволяет специалистам ООО ИЦ «Эксперт» осуществлять деятельность по проведению экспертизы промышленной безопасности на объектах горнорудной промышленности, металлургии, газового хозяйства, сосудов, работающих под давлением, подъемно-транспортного оборудования и транспортирования опасных веществ. В настоящее время специалисты «Эксперта» успешно осваивают новое направление – экспертизу зданий и сооружений на опасных производствах и дымовых труб. Уже выполненные экспертизы таких объектов были утверждены и приняты органами Ростехнадзора, и руководство «Эксперта» принимает все меры для укрепления кадрового состава этого направления.

Все годы существования организации руководство всячески стремилось наладить связи с учеными, работающими в отраслях, соответствующих направлениям работы «Эксперта». В первые годы деятельности были налажены контакты с Воронежским государственным архитектурно-строительным университетом. Активное участие в работе «Эксперта» принимал кандидат технических наук, доцент Курносов Александр Тимофеевич. Организация плодотворно сотрудничала с кафедрой сварки Воронежского государственного технического университета (зав. кафедрой профессор Пешков Владимир Владимирович). С 2002 года «Эксперт» активно сотрудничает с кафедрой промышленной энергетики Воронежской государственной технологической академии (заведующий кафедрой Шитов Виктор Васильевич).

15

Безусловно, становление предприятия связано не только с развитием промышленности. Оно стало возможным благодаря тесному взаимодействию с управлением Ростехнадзора, в котором трудятся высококвалифицированные инспекторы, имеющие богатый опыт практической работы. Возглавляет управление опытнейший практик и ученый, кандидат технических наук Борис Петрович Алпатов. Именно ему принадлежит заслуга в обосновании безусловной необходимости тесного контакта с наукой, для того, чтобы экспертиза и диагностика опасных промышленных объектов всегда находились на должной высоте и обеспечивали безопасность при эксплуатации

Однако особую ответственность налагает на специалистов «Эксперта» проведение экспертизы в аварийных случаях. В качестве примера можно привести аварию стрелового автомобильного крана, произошедшую 17 августа 2007 года в пос. Бугаевка Коминтерновского района на строительстве таможенного терминала. При демонтаже старой постройки разошлась правая задняя опора, кран упал. К счастью, водитель не пострадал. Прибывшие на место аварии эксперты установили, что перегрузки крана не было, то есть при подъеме груза разрушение опоры не должно было произойти. Было выполнено тщательное исследование документации, осмотр места производства работ, а затем произведен анализ сварных швов и характера разрушения опоры, для чего ее даже пришлось вырезать и доставить в Воронеж. В результате кропотливой работы эксперты выявили целый комплекс нарушений, допущенных при эксплуатации и изготовлении крана. Они в совокупности и привели к аварии: производство работ без соответствующего проекта; неработоспособность приборов безопасности; производственный дефект - некачественное выполнение сварных швов.

Второй пример – в проектной документации бункерной эстакады (корпус 343Г) узла сушки, хранения и отгрузки карбоната кальция на стадии предпусковой экспертизы специалистом ООО ИЦ «Эксперт» Бахтиным В.Ф. был обнаружен дефект – неверное конструктивное решение опорного узла шпренгельной балки, что могло привести к разрушению узла. Эксплуатация узла была приостановлена; проектировщикам было рекомендовано доработать опорный узел или изменить его конструктивную схему.

Выводы

В целом, анализ аварийных случаев показывает, что именно нарушения правил эксплуатации и производственные дефекты являются основными причинами аварий.

Необходимо отметить, что к чести специалистов ООО ИЦ «Эксперт», за все время существования организации не было случая, чтобы причиной инцидента была названа некачественно выполненная экспертиза. В организации непрерывно ведется работа по дальнейшему повышению уровня проведения экспертиз. В настоящее время собирается и анализируется материал по выявлению наиболее часто встречающихся недостатков и дефектов изделий и документации. Это позволит разработать специальные рекомендации организациям, монтирующим и эксплуатирующим опасные производственные объекты, и повысить безопасность их работы.

Библиографический список

1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 30.12.2008) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (принят ГД ФС РФ 20.06.1997).

The bibliographic list

1. The federal law from 7/21/1997 N 116-FL ( from 12/30/2008) « About industrial safety of dangerous industrial objects » (it is accepted GD FC the Russian Federation of 6/20/1997).

16

Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза зданий и сооружений.

Keywords: industrial safety, examination of buildings and constructions

В. Я. Манохин, И. А. Иванова

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРООПАСНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДОВ

В работе представлен комплексный анализ основных факторов пожароопасности асфальтобетонных заводов. Анализ рисков показывает, что наиболее часто пожароопасная обстановка имеет место при пуске и остановке асфальтосмесителей, при работе паровых котлов и компрессоров. На основе вышеуказанного анализа разработаны организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасные условия работы на предприятиях отрасли.

V. Y. Manokhin, I.A. Ivanova

MAIN FACTORS OF FIRE RISK OF COATING PLANTS

Complex analisys of the main factors of coating plqants is given. Risk analysis shows that fire risk situation takes place the most frequently at start-up and stoppage of asphalt-concrete mixers, at compressors and steam boilers behavior. On the basis of this analysis organization and technological measures providing safe working conditions at enterprises of industry are worked out.

Актуальность данной проблемы обусловлена требованиями Федеральной комплексной целевой программой «Автомобильные дороги XXI века», которая предполагает значительное увеличение объемов дорожно-строительных работ на период до 2020 года.

Прогноз потребления жидких углеводородных топлив и природного газа планирует увеличение потребления мазута в 1,7 раза, угля – в 1,6 раза, природного газа – в 1,5 раза. Это связано с тем, что на АБЗ России основной технологией приготовления асфальтобетона является «горячий» процесс, включающий разогрев и просушивание исходных компонентов

[1].

Основные проблемы безопасности на АБЗ связаны с хранением и использованием жидких углеводородных топлив (мазут, дизельное топливо, уголь), природного газа и наличием сухой взрывоопасной пыли. При этом численность смесителей на всех АБЗ превышает 2500 штук.

В связи с отменой СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы» и введением СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» опробованные на практике

17

средства и способы обеспечения противопожарных требований излагаются в разрабатываемых в настоящее время сводах правил, в первую очередь в СП 21-101 «Обеспечение безопасности людей» и в СП 21-102 «Предотвращение распространения пожара».

В этих нормах приведены противопожарные требования, подлежащие обязательному соблюдению; в тех случаях, когда предполагается возможность отступления от какого-либо требования, оно излагается с оговоркой «как правило» и с условиями, при которых допускаются отступления.

На АБЗ помимо общих требований техники безопасности должны быть обеспечены пожаробезопасные условия работы. В большинстве цехов завода по характеру производства создается неблагоприятная санитарная обстановка. Так, в дробильно-сортировочном, помольном, а также смесительном цехах воздух загрязняется пылью - мельчайшими частицами, что создает опасность взрыва. Для создания хороших санитарных условий в этих цехах устанавливают пыленепроницаемые кожухи в местах выделения пыли, применяют закрытые транспортные средства (элеваторы, шнеки) и устанавливают отсасывающую вентиляцию, удаляющую пыль как из этих мест, так и из рабочих помещений. Хорошие санитарные условия и безопасность работы в битумном цехе обеспечиваются двухступенчатой системой подогрева битума и недопущением использования битумохранилнща без подогрева, когда битум вырубают кусками, загружают затем в битумоплавильные котлы.

Значительное внимание необходимо уделить работе парокотельной и компрессорной установок, которые обычно имеются на каждом асфальтобетонном заводе. Основная опасность при работе паровых котлов и компрессоров - взрыв. Для обеспечения безопасной работы этих устройств необходимо соблюдение правил Котлонадзора в отношении периодической проверки их исправности, соблюдение установленного режима работы, наличие манометров и предохранительных клапанов и надлежащего технического обслуживания котлов и компрессоров.

При пуске и остановке асфальтобетонных смесителей и другого оборудования необходимо выполнять следующие основные правила: перед пуском проверить наличие обслуживающего персонала на своих местах; перед включением дать сигнал о пуске; агрегаты включать в порядке, обратном ходу технологического процесса по приготовлению смеси, т. е. при пуске асфальтобетонного смесителя сначала включить мешалку, затем грохот, горячий элеватор, сушильный барабан и наконец холодный элеватор; при прекращении технологического процесса выключать машины в обратном порядке; в останавливаемой машине не должно оставаться материала; при зажигании форсунки и регулировании ее горения форсунщик должен находиться сбоку во избежание ожогов, а форсунка должна быть снабжена экраном, предохраняющим форсунщика от ожогов.

Асфальтобетонные смесители, битумоплавильни и энергетические установки необходимо снабжать огнетушителями; рабочие должны получать установленную спецодежду, а работающие из асфальтобетонном смесителе, камнедробильной и мельничной установках, на транспортировании минерального порошка, кроме того, предохранительные очки соответствующей конструкции и аспираторы. Все подъемные пути к смесителю, битумоплавильные и т. п. надо содержать в исправности и ничем не загромождать.

С целью повышения пожаровзрывобезопасности при газосварочных и газорезочных работах использовался огнепреградитель [2] и электромагнитный клапан для взрывоопасных газов [3].

Наиболее частыми причинами возникновения пожаров в дорожном строительстве являются: применение жидкого топлива (бензин, керосин, мазута) при разжигании печей; неисправность отопительных приборов, печей дымоходов, электрических установок и проводок; применение кустарных нагревательных электроприборов и предохранителей;

18

нарушение правил эксплуатации электрооборудования, неосторожное обращение с огнем, высокая запыленность.

Высокоэкономичное сжигание мазута в условиях АБЗ является проблемной задачей, так как используется при этом высоковязкие мазуты М100 и М200.

По ныне действующим нормам проектирования, сооружения и эксплуатации мазутохранилищ предусматривается хранение мазута в обвалованных железобетонных резервуарах при температуре 60-70 °С.

В условиях АБЗ эту температуру увеличивают приблизительно на 100 °С, с целью снижения вязкости для лучшего транспортирования по топливо-падающей магистрали и условий диспергации мазута.

Зависимость вязкости от температуры определяется уравнением Вальтера: lglg(γ 10−6 +0.8) = А− ВlgТ

где γ - кинематическая вязкость, м3/с; А, В – безразмерные коэффициенты; Т –

абсолютная температура, 0К.

При использовании систем электроподогрева необходимо учитывать коксуемость, которая у мазутов М100 и М200 имеет достаточно высокие значения (11,67-18 %), что также влияет на надежность работы топливоподающей системы. Необходимо при этом контролировать плотность мазута.

При высокоэкономичном сжигании мазута с малыми избытками воздуха вязкость его перед форсунками должна быть не более 1,5- 20 ВУ. Для поддержания такой вязкости температура мазута марок 40, 100 и 200 должна быть 130, 140 и 153 0С, а учитывая некоторое охлаждения мазута на участке от подогревателя должна быть 140, 155 и 165 0С.

Измерение плотности мазута необходимо для определения его массового расхода и для текущего контроля качества сжигаемого топлива. В настоящее время в промышленности применяются устройства для непрерывного контроля плотности жидкости - плотномеры

предпочтительнее уровень подогрева мазута контролировать не по его температуре, а по вязкости, так как вследствие нестабильности состава мазута, поставляемого даже с одного нефтезавода, при одной и той же температуре его вязкость может колебаться в довольно значительных пределах.

Присутствие серы в тяжелых мазутах в значительной мере осложняет его подготовку и особенно последующее сжигание.

Нестабильность мазутов проявляется в образовании в их массе агломератов, состоящих в основном из карбоидов и карбенов, появлении осадка твердых коксовых частиц, увеличении концентрации асфальтосмолнстых веществ.

Однако активные соединения серы: Н2S, RSH и элементарная сера могут попасть в мазут в процессе компаундирования или образоваться при подогреве его до сравнительно высоких температур (200 °С и выше).

С точки зрения воспламенения и сгорания мазут в своем составе содержит наряду, с легко воспламеняющейся, также трудно воспламеняющую часть органического материала, при этом скорость выгорания обеих частей после их воспламенения весьма различна.

Необходимо при подогреве мазута учитывать температуры вспышки и воспламенения.

Температура вспышки мазута колеблется от 80 до 112 0С, а воспламенения – в среднем равна

500-600 0С.

Во избежание образования нежелательных отложений в трубках и арматуре и полной их закупорки необходимо поддерживать постоянную температуру мазута, обеспечивающую его текучесть.

Хотя нагрев мазута перед его распыливанием обычно не превышает 150 °С, уже при этой температуре происходит превращение ряда наименее термостойких сераорганических

19

соединений. Высокотемпературные превращения без доступа кислорода сернистые соединения претерпевают, находясь в глубинной части горящей капли мазута. В зависимости от газовой среды, окружающей каплю мазута, эти процессы будут протекать в режиме пиролиза (α ≈0), газификации (α =0,3~0,6) или конверсии (α < 1 в присутствии продуктов диссоциации водяных паров).

Полное разрушение всех сераорганических соединений может быть достигнуто лишь в случае безостановочной газификации мазута или при его сжигании. При газификации все сернистые соединения разрушаются с образованием сероводорода и наряду с ним других газообразных сернистых соединений; сероуглерода (СS2) и сероокиси углерода (СОS).

Нами апробированы с позиции эффективности сжигания и пожарной безопасности режима подогрева различные типы форсунок и мазута, представленных в таблице.

Таблица

При работе на природном газе период пуска топки сушильного барабана является наиболее взрывоопасным.

Особая необходимость в дублировании управлении насосами появляется при разрывах мазутопроводов и возникновении очагов пожара в пределах котельного цеха.

Для ускорения необходимых оперативных отключений парогенераторы должны быть оснащены быстродействующими отсекающими мазутными клапанами. Достаточно надежным является отсекающий мазутный клапан с соленоидным приводом, разработанный Башкирэнерго.

Вкрышке корпуса клапана размещены вал с уплотняющими втулками из фторопласта

исочленения с захлопкой. На одном конце зала жестко закреплен рычаг с грузом. Для обеспечения дистанционного управления на крышке установлен соленоидный привод с замком, удерживающим захлопку в открытом положении. Клапан работает следующим образом: при подаче напряжения на катушку соленоида или оттягивании сердечника вручную защелка освобождает рычаг клапана, который под действием груза начинает перемещать захлопку в сторону закрытия. Плотное прилегание захлопки к седлу создается при одновременном действии груза и потока мазута. Клапан обеспечивает почти мгновенное (не более 2 с) прекращение подачи мазута. Подготовка клапана к повторному действию заключается в открытии обводной линии у клапана с поднятием рычага для закрепления его защелкой.

Наличие на АБЗ большого количества сухой мелкодисперсной пыли с влажностью

ϕ=18% является вторым фактором пожаро- и взрывоопасности.

Проведенные нами замеры на ДСУ-1 Новоусманского района показали значительную запыленность в рабочей зоне оператора смесителя (400 мг/м3) и у грохота (740 мг/м3), что также увеличивает пожароопасность.

20

По результатам анализа [4] поведенного нами тремя методами: (ситовым, седиментационным и рентгеноспектральным) ее количество при d≤50 мкм достигает 30 % по массе.

На рис. 1 представлена фотография этой пыли, полученная с помощью рентгеноспектрального микроанализа на сканирующем анализаторе «Camscan – 84».

Рис. 1. Фотография утилизованной пыли

Элементный состав пыли характерен оксидами магния и титана (~1%), алюминия (7- 9%), железа (3-4%), кремния (76-81%), что увеличивает пожаро- и взрывоопасность на АБЗ.

Дифференциальные кривые распределения частиц пыли показаны на рис. 2.

Концентрация взрывоопасных газов, паров и пыли в воздуховодах не должна превышать 50 % нижнего предела взрываемости.

Проведенные разработки определили 3 группы мероприятий по пожаровзрывобезопасности для АБЗ:

Рис. 2. Дифференциальные кривые распределений: зависимость относительной средней массы частиц F (r) от среднего радиуса частицы rср (пыль циклонов, фракция):

I-IV – время отбора пробы: I – май, II – июль; III, IV – сентябрь

1.Мероприятия, связанные с процессами подготовки топлив и их высокоэффективному сжиганию:

-дублирование управления топливными насосами в связи с разрывами мазутопроводов и возникновением пожаров;

-оснащение быстродействующими отсекающими клапанами с соленоидным приводом, разработанными Башкирэнерго;

-оснащение приборами контроля плотности мазута;

-ограничение температур подогрева мазута;

-электроподогрев битума, песка и щебня;

21