2.2. Определение возможности образования горючей среды и источников зажигания

Образование горючей среды

На промышленных, сельскохозяйственных и других предприятиях хранятся и перерабатываются разные по своим физико-химическим и пожаровзрывоопасным свойствам жидкие, твердые и газообразные вещества. Например, жидкости могут находиться и в герметично закрытых, и в открытых емкостях, а газы, в том числе и сжиженные, - только в герметично закрытых аппаратах. Упругость паров жидкости над ее зеркалом в аппарате приближается или равняется давлению насыщенных паров при данной температуре, в то время как концентрация газов в аппаратах от температурного режима не зависит. Твердые вещества и материалы в большинстве случаев хранятся и перерабатываются открыто, то есть без специальных укрытий и изоляции. В этих случаях, когда вещества способны к самовозгоранию в воздухе или процесс их обработки сопровождается образованием пыли и продуктов разложения, обработку твердых веществ осуществляют без доступа воздуха или в закрытых аппаратах с местной системой улавливания пыли. При этом условия образования опасных концентраций в аппаратах с пылью несколько отличается от условий в аппаратах с жидкостями и газами.

Опасные концентрации горючих веществ и материалов в технологических процессах производства могут образовываться как при нормальной эксплуатации технологического оборудования, так и при его повреждениях и разрушениях. При нормальной работе оборудования опасность представляет образование горючей среды (смесь горючего вещества с окислителем в определенном соотношении) в средине аппаратов с горючими веществами.

Рабочая концентрация горючего газа в технологическом оборудовании определяется расчетом или экспериментально, а также исходя из данных технологического регламента. При этом необходимо учитывать, что нормальные работающие аппараты с газами чаще всего связаны с избыточным давлением, т.е. полностью заполнены, следовательно, рабочая концентрация газа в них составляет 100%. В отличие от аппарата с газами, аппараты с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями в целях безопасности никогда не заполняются полностью. Это связано со свойствами жидкостей испаряться в зависимости от температуры. В связи с этим аппараты, резервуары, емкости с горючими жидкостями над зеркалом жидкости имеют определенное свободное пространство, которое постепенно насыщается парами горючей жидкости при ее испарении.

При наличии в этом пространстве воздуха пары жидкости смешиваются с ним и могут образовываться взрывоопасные смеси. При повышении температуры концентрация паров жидкости в свободном пространстве увеличивается и равномерно распределяется по высоте аппарата. При длительном хранении горючих жидкостей концентрация ее паров над зеркалом жидкости становится насыщенной.

Таким образом, условиями образования горючей среды в технологическом оборудовании с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями являются:

- наличие свободного пространства в аппарате;

- наличие окислителя;

- выполнение условия пожаровзрывоопасности

В аппаратах с горючими газами горючая среда образуется, если выполняются следующие условия:

- наличие окислителя;

- выполнение условия пожаровзрывоопасности

В технологическом оборудовании с горючими пылями пожаровзрывоопасной будет среда при:

- наличии окислителя;

- выполнении условия пожаровзрывоопасности

Основными причинами образования горючей среды внутри и вне технологического оборудования есть: разгерметизация и разрушение аппаратов, нарушение безопасных режимов ведения технологических процессов, а также применение незавершенных технологических процессов (открытая обработка и транспортирование веществ и материалов и т.п.). Наибольшую опасность для производства представляют повреждения и аварии технологического оборудования, в результате которых значительное количество горючих веществ выходит наружу и приводит к опасным накоплениям горючих паров, пылей и газов в помещениях. Аварии при этом сопровождаются высокой загазованностью помещений, территорий, разливом жидкостей на большие площади.

Последствия повреждений или аварий будут зависеть от размеров аварии, а также от пожаровзрывоопасных свойств веществ, выходящих наружу из аппаратов, а также от их температуры и давления.

Источники зажигания

Источники зажигания, которые встречаются в условиях производства, очень разнообразные по причинам их возникновения, происхождения, а также по своим параметрам. Чтобы обнаружить возможность появления в ГС источников зажигания и оценить, насколько предусмотренные мероприятия защиты предотвращают их появлене, необходимо рассмотреть все виды потенциальных источников зажигания.

Источники зажигания условно классифицируются:

открытый огонь и раскаленные продукты горения;

тепловые проявления химических реакций;

тепловые проявления механической энергии;

тепловые проявления электрической энергии.

Технологический процесс иногда ведут с использованием установок, где применяется открытое пламя для обработки металлов и других веществ, а также происходит утилизация отходов или сушка разных веществ с применением в качестве теплоносителей продуктов сгорания. Раскаленные продукты горения, образующиеся в топках печей, котлов, ДВС и других агрегатов имеют температуру больше 1000°С, которой достаточно для зажигания практически любой среды (горючей пыли, волокнистых материалов, газо-паровоздушной смеси). К тепловым проявлениям химических реакций относятся все химические реакции, которые протекают с выделением тепла в количестве, достаточном для нагрева применяемых веществ и материалов до температуры самовоспламенения. К тепловым проявлениям механической энергии относятся искры, образующиеся при трении и ударах, а также тепло, выделяющееся при сжатии газов. К тепловым проявлениям электрической энергии относятся искры КЗ, нагрев в местах больших переходных сопротивлений и при перегрузках, разряды атмосферного и статического электричества и другие.

Условия и пути распространения пожара

Развитие пожара может происходить при наличии соответствующих условий. К ним относятся: наличие в производственных помещениях запасов горючих веществ и материалов, наличие горючих конструкций, зданий и элементов технологического оборудования, позднее обнаружение пожара и несвоевременное сообщение о нем, отсутствие или неисправность первичных и стационарных систем пожаротушения, неквалифицированные действия при тушении пожара. Быстрому распространению пожара будет оказывать содействие: наличие технологических отверстий в противопожарных препятствиях, применение транспортных систем в виде конвейеров, норий, самоточних труб, пневмотранспорта, отсутствие огнезадерживающих устройств, работающая вентиляция.

Причины, затрудняющие эвакуацию людей, материальных ценностей и тушение пожара

Исследование опасности для жизни людей заключается в том, чтобы с учетом размещения, количества и служебных функций людей установить опасные факторы пожара, влияющие на человека, оценить возможность выхода людей из опасной зоны или оценить возможность защиты людей от действия опасных факторов пожара на рабочих местах. К основным мероприятиям защиты относятся выбор и требования к своевременной эвакуации людей при пожаре.

Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания должно достигаться:

применением машин не образующих источников зажигания;

применением электрооборудования, соответствующего взрывоопасной и пожароопасной зонам, группе и категории взрывоопасной смеси в соответствии с ПУЭ;применением быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания; применением технологического процесса и оборудования, удовлетворяющего требованиям электростатической искробезопасности;устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования; поддержанием температуры нагрева поверхностей оборудования и материалов ниже предельно допустимой, составляющей 80% от наименьшей температуры самовоспламенения горючего; исключением возможности появления искрового разряда в горючей среде с энергией зажигания; применением не

искрящего инструмента при работе с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и горючими газами (ГГ); ликвидацией условий для теплового, химического и (или) микробиологического самовозгорания обращающихся веществ, материалов, изделий и конструкций, Порядок совместного хранения веществ и материалов осуществляют в соответствии со справочным приложением 7 ГОСТ; устранением контакта с воздухом пирофорных веществ; уменьшением определяющего размера горючей среды ниже предельно-допустимого по горючести; выполнением действующих строительных норм, правил и стандартов.