Пожарная безопасность технологических процессов / Artemiev -Pozharnaya bezopasnost tekhnologicheskikh processov. Chast-2 2008
.pdfПродолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
649 (50% ксилола, 30% этилцел- |
0,886 |
– |
25 |
383 |
1,76 |
57,5 |
22 |
50 |
лозольва, 20% бутилацетата) |
|
|
|
|
|
|
|
|
651 (90% уайт-спирита, 10% бу- |
0,81 |
- |
29 |
247 |
1,58 |
46,2 |
27 |
50 |
танола) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р-4 (62% толуола, 26% ацетона, |
0,913 |
- |
-7 |
550 |
1,65 |
48 |
-9 |
19 |
12% бутилацетата) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р-5 (40% ксилола, 30% ацетона, |
0,851 |
- |
-1 |
497 |
1,83 |
59,6 |
-3. |
24 |
30% бутилацетата) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р-40 (50% толуола, 30% этилцел- |
0,871 |
- |
-7 |
415 |
1,54 |
43,7 |
-7 |
17 |
лозольва, 20% ацетона) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РДВ (50% толуола, 18% бутил- |
0,856 |
- |
2 |
424 |
1,83 |
55,7 |
-2 |
27 |
ацетата, 10% бутанола, 10% эта- |
|
|
|
|
|
|
|
|
нола, 9% этилацетата и 3% аце- |
|
|
|
|
|
|
|
|
тона) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РКБ-1 (50% бутанола, 50% кси- |
0,836 |
- |
25 |
376 |
1,54 |
46 |
22 |
48 |
лола) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РКБ-2 (95% бутанола, 5% ксило- |
0,816 |
- |
34 |
346 |
1,79 |
45,7 |
30 |
55 |
ла) |
|
|
|
|
|
|
|
|
РС-1 (30% бутилацетата, 60% |
0,869 |
- |
9 |
490 |
1,38 |
50,2 |
5 |
36 |
толуола, 10% ксилола) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РС-2 (70% уайт-спирита, |
0,802 |
- |
30 |
382 |
1,46 |
46,7 |
28 |
53 |
30% ксилола) |
|
|
|
|
|
|
|
|
РЭ-1 (50% ксилола, 20% ацетона, |
0,835 |
- |
14 |
455 |
2,04 |
57,2 |
9 |
39 |
15% этанола или гидролизного, |
|
|
|
|
|
|
|
|
15% изобутилового спирта) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
Показатели пожаровзрывоопасности порошковых полимерных материалов |
Таблица 4.2 |
||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование, марка по- |
Нижний концентрацион- |
Температура воспламене- |
Температура самовоспла- |
|
||
ный предел распростра- |
ния, |
менения, |
Группа горючести |
|||
рошкового материала |
|
|||||
|
нения пламени, г/м3 |
оС |
оС |
|
||
Полиэтилен НД |
|
36-42 |
280 |
340-352 |
Горючие |
|
Полиэтилен ВД |
|
45 |
245 |
435 |
То же |
|
Эпоксидные краски: |
|
|
|
|
|
|
П-ЭП-177 |
|
20 |
325 |
415 |
-//- |
|
П-ЭП-219 |
|
20 |
290 |
475 |
-//- |
|
П-ЭП-971 |
|
45 |
375 |
465 |
-//- |
|
П-ЭП-91 |
|
- |
- |
525 |
-//- |
|
П-ЭП-61 |
|
25 |
360 |
440 |
-//- |
|
П-ЭП-135 |
|
20 |
- |
- |
-//- |
|
П-ЭП-134 |
|
20 |
310 |
430 |
-//- |
|
Поливинилбутиральная |
|
25,5 |
- |
325 |
-//- |
|
краска П-ВЛ-212 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Полиэфирная |
|
35 |
316 |
396 |
-//- |
|
краска П-ПЭ-1130У |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Поливинилхлоридная |
|
100 |
215 |
650 |
-//- |
|
краска П-ХВ-716 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Полиамид ПА-12АП |
|
25 |
395 |
410 |
-//- |
|
Пентапласт |
|
225 |
335 |
425 |
-//- |
|
(А-1,А-2,А-4) |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Фторопласты: |
|
|
|
|
|
|
Ф-2М-Д |
|
340 |
|
595 |
Трудногорючие |
|
Ф-З-Б |
|
|
|
|
|
12
5.1.2 Требования пожарной безопасности при проведении процессов окраски
Специфические требования при проведении процессов окраски ЛКМ
(регламентируют [7, 21]):
−окраска с применением покрытий на нитрооснове, бензине и других горючих жидкостей, должна производиться в отдельных помещениях или на обособленных производственных участках, обеспеченных эффективными средствами пожаротушения и путями эвакуации;
−не допускается применение ЛКМ и растворителей неизвестного состава. На каждой бочке, банке, бидоне и другой таре с ЛКМ, растворителями и т.п., должна быть наклейка или бирка с точным названием и обозначением этих материалов;
−ЛКМ к рабочим местам должны подаваться в готовом к употреблению виде в закрытой таре, а при потреблении более 200 кг в смену – централизованным способом, по трубам;
−окрасочные работы должны производиться только при действующей приточной и вытяжной вентиляции с местными отсосами от окрасочных шкафов, ванн, камер и кабин с устройством огнепреградителей и огнезадерживающих заслонок;
−вентиляционные агрегаты окрасочных камер должны быть сблокированы с устройствами, подающими ЛКМ или сжатый воздух к краскораспылителю: при прекращении работы вентиляции отключается подача краски, останавливается движение конвейера;
−вытяжную вентиляцию окрасочных шкафов, камер и кабин не разрешается эксплуатировать без водяных оросителей (гидрофильтров) или других эффективных устройств для улавливания частиц горючих красок и лаков;
−воздуховоды вентиляционных систем, окрасочные кабины должны своевременно очищаться от горючих материалов (для облегчения очистки камер от осадков красок и лаков их следует покрывать тонким слоем тавота или
составом ПС − 40);
−при пневматическом распылении, во избежание излишнего туманообразования, необходимо контролировать правильность работы краскораспылителей;
−пролитые на пол ЛКМ и растворители следует немедленно убирать при помощи опилок, воды и др. Мытье полов, стен и оборудования горючими растворителями запрещается;
−во избежание искрообразования при очистке поверхности от отложений нитрокрасок скребки должны быть изготовлены из цветного металла;
−в окрасочных цехах, краскоприготовительных отделениях не допускается производить работы, связанные с применением открытого огня и искрообразованием;
−тара из-под ЛКМ должна быть плотно закрыта, и храниться на специальных площадках вдали от производственных помещений.
113
Специфические требования пожарной безопасности при проведении процессов окраски ЛКМ в электрическом поле высокого напряжения
(регламентируют [21, 34]):
−окрашивание изделий в электрическом поле высокого напряжения должна производиться в специальной электроокрасочной камере, оборудованной вытяжной механической вентиляцией;
−размеры электроокрасочных камер при автоматической работе электростатических распылителей определяются размерами изделия с учетом способа его подвешивания, а также числом и расположением электростатических распылителей. Наименьшее допустимое расстояние от ограждений камеры до токоведущих частей, находящихся под номинальным напряжением выше 35 кВ (до 120 кВ), должно быть не менее 0,8 м;
−на рабочем месте пульта управления электроокрасочной установки должны находиться: принципиальная схема установки; монтажная схема установки; рабочая инструкция по безопасной эксплуатации; эксплуатационный журнал;
−в ограждении электроокрасочной камеры открытые проемы должны быть только для прохода транспортных средств с изделиями. Для визуального наблюдения за процессом ограждение частично остекляют;
−в электроокрасочных камерах при автоматической работе центробежных электростатических распылителей вытяжная вентиляция осуществляется через вертикально расположенные (по четырем углам камеры) воздуховоды с отверстиями по всей высоте камеры. Суммарная площадь отверстий в каждом воздуховоде должна быть не более 50% от площади сборного воздуховода. Объем отсасываемого воздуха должен быть достаточным для разбавления вы-
деляющихся паров растворителей до концентрации, не превышающей
20% НКПР;
−высоковольтное оборудование электроокрасочной камеры должно снабжаться токоограничительным сопротивлением, при котором рабочий ток не должен превышать 2,5 мА;
−для снятия остаточного заряда с высоковольтного оборудования, после выключения высокого напряжения, электроокрасочные камеры снабжаются автоматическими и ручными разрядниками;
−конструкция подвесок для изделий на конвейере должна быть выполнена таким образом, чтобы окрашиваемые изделия во время работы не раскачивались;
−электроокрасочная камера, стойки для электрораспылителей, вентиляционная система и другие металлические конструкции, не находящиеся под напряжением, заземляются. Заземление подвергается периодическому осмотру и проверке не реже одного раза в месяц;
−при электроокраске изделий нитроцеллюлозными, полиэфирными и полихлорвиниловыми эмалями электроокрасочная камера должна оборудоваться искропредупреждающим устройством, сблокированным с источником высокого напряжения и автоматической предупредительной сигнализацией. Для
114
других ЛКМ камеры должны оборудоваться искрогасящими устройствами (защита от искровых разрядов между распылителем и изделием по низкой стороне напряжения);
−в электроокрасочных установках необходимо иметь защитную блокировку, которая исключает: пуск конвейера ранее, чем через 5−15 с после появления звукового сигнала; включение системы распыления при выключенной вентиляции, неподвижном конвейере или включенном высоком напряжении; включение высокого напряжения при выключенной вентиляции;
−для аварийного отключения электроокрасочной камеры и конвейера устанавливаются аварийные кнопки «Стоп», расположенные вне пульта, но вблизи камеры. Расположение аварийных кнопок должно быть известно всему персоналу, обслуживающему участок электроокрашивания;
−следует регулярно осматривать краскодозирующие устройства электроокрасочных камер и не допускать течи ЛКМ;
−цилиндр трансформатора, кожух кенотрона, опорные и проходные изоляторы и другое оборудование электроокрасочной камеры следует очищать от пыли не реже двух-трех раз в неделю;
−подвески для деталей при конвейерном производстве следует очищать по мере загрязнения, но не реже 2 раз в неделю;
−контактные соединения шинопровода и пускорегулирующую аппаратуру к электроокрасочной камере следует проверять не реже 1 раза в месяц;
−очистка внутри электроокрасочной камеры после каждой смены должна производиться при отключенном высоком напряжении, но работающей вентиляции.
Специфические требования пожарной безопасности при окраске ПС
(регламентируют [8, 21]):
−порошковые материалы должны соответствовать требованиям норма- тивно-технических документов;
−при использовании в одном технологическом цикле жидких лакокрасочных и порошковых материалов оборудование для окрашивания порошковыми материалами отделяют пыленепроницаемыми ограждениями с пределом огнестойкости ЕI 45, К0;
−блокировка вентиляционных систем должна обеспечивать до начала, и после окончания процесса распыления не менее чем двукратный обмен воздуха по отношению к объему камер;
−производительность вентилятора должна обеспечивать в технологическом оборудовании и воздуховодах вытяжной вентиляции концентрацию аэровзвеси порошкового материала менее 50% его НКПР;
−системы воздуховодов от установок окрашивания ПС к оборудованию рекуперации должны быть оснащены пламеотсекательными устройствами;
−не допускается местные отсосы воздуха от распыляющих устройств и печей формирования покрытий объединять общей вытяжной вентиляцией;
−температура внутренних поверхностей печей отверждения не должна быть более 80% температуры самовоспламенения порошкового материала;
115
−количество ПС, хранимого в цехе окрашивания, должно быть не более суточной нормы;
−камеры окрашивания и рекуперации должны быть оборудованы датчиками и форсунками общецеховой автоматической системы пожаротушения;
−ПС, осевший на поверхности оборудования и в помещении, удаляют с помощью пылесоса во взрывозащищенном исполнении (при работающей вентиляции, допускается влажная уборка). Периодичность очистки устанавливают
взависимости от производительности и запыленности оборудования;
−для предотвращения образования зарядов статического электричества все единицы оборудования должны быть заземлены. Сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом. Проверку заземления проводят не реже одного раза в месяц;
−для исключения или снижения пожаро- и электроопасности разрядов статического электричества, которые могут возникнуть при распылении, транспортировке, рекуперации ПС, необходимо выполнять требования [9, 34];
−температура поверхности оборудования и ограждений рабочих мест не должна быть более 45 °С.
Специфические требования пожарной безопасности при сушке окрашенных ЛКМ изделий (регламентируют [21, 34]):
−сушильные камеры должны оборудоваться вытяжной вентиляцией, исключающей возможность образования в них взрывоопасных концентраций и препятствующей выходу воздуха, загрязненного парами растворителя, из сушилок в помещения;
−в сушильных камерах допускается рециркуляция воздуха при условии, что концентрация взрывоопасных веществ в воздухе не превышает 50% НКПР;
−нагревательные приборы сушильных камер необходимо защищать от попадания на них капель ЛКМ с окрашенных изделий;
−если сушка окрашенных изделий по технологическим условиям, или вследствие больших габаритов изделий, не может производиться в вытяжных камерах или шкафах, она должна быть организована на участке, оборудованном вентиляцией, с обеспечением соответствующего воздухообмена в помещении, и средствами автоматического пожаротушения;
−в конвекционных и терморадиационных сушильных камерах вентиляционные установки должны быть сблокированы с устройствами для подачи теплоносителя и конвейером (при отключении вентиляции подача теплоносителя должна прекращаться и конвейер остановиться);
−в терморадиационных сушильных камерах с газовым обогревом следует предусматривать автоматическое зажигание газа, контроль наличия пламени, автоматическую регулировку подачи и давления газа, а также температуры излучаемых панелей и воздуха в сушилке;
−в целях безопасности должна быть сблокирована работа соответствующих приборов, механизмов и конвейера (конвейера с горелками, вытяжного вентилятора с устройствами для подачи и зажигания газа и др.);
−сушильные камеры должны быть оборудованы датчиками температур.
116
Регулирование температуры внутри сушильной камеры должно осуществляться автоматически;
−температура наружных стенок камер должна быть не более 45 оС, тепловая изоляция сушильных камер должна выполняться из негорючих материалов;
−нагревательные элементы сушильных камер должны быть надежно защищены от соприкосновения с окрашиваемыми изделиями и от попадания на них красок;
−сушильные камеры с газовым обогревом допускается применять при расположении горелок на расстоянии не менее 5 м от открытых проемов окрасочного оборудования;
−использование горелок инфракрасного излучения (беспламенное горение газа) и открытых спиралей, а также наличие электрических контактов внутри камер не допустимо;
−радиационные сушилки должны быть оборудованы системами блокировки, автоматически отключающими нагрев элементов при аварийной остановке вентилятора;
−контрольно-измерительная аппаратура и приборы сушильных камер должны располагаться в удобных местах для наблюдения за их показаниями.
Вопросы для самопроверки
1.Приведите классификацию материалов, применяемых в процессах окраски, охарактеризуйте их пожароопасные свойства.
2.Опишите процесс окраски распылением ЛКМ: сущность, достоинства
инедостатки, нарисуйте схему установки для окраски воздушным распылением.
3.Охарактеризуйте пожарную опасность окраски распылением и перечислите требования пожарной безопасности при окраске изделий этим способом.
4.Охарактеризуйте сущность процесса окраски окунанием, нарисуйте схему окрасочной камеры и опишите ее работу.
5.Назовите условия образования горючей среды при окраске окунанием
иперечислите требования пожарной безопасности при окраске этим способом.
6.Опишите процесс окраски обливанием с выдержкой в парах растворителей и охарактеризуйте пожарную опасность процесса.
7.Опишите процесс окраски в электрическом поле высокого напряжения, нарисуйте принципиальную схему установки, опишите достоинства и недостатки.
8.Опишите процесс окраски ПС и охарактеризуйте пожарную опасность процесса. Перечислите основные требования пожарной безопасности к окрасочным производствам с применением ПС.
9.Перечислите основные требования пожарной безопасности к окрасочным производствам с применением ЛКМ.
117
ГЛАВА 6
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Процессами массообмена называют такие процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую.
Массообменные процессы используются в промышленности для решения задач разделения жидких и газовых гомогенных смесей, их концентрирования, а также для защиты окружающей природной среды (прежде всего для очистки сточных вод и отходящих газов). Из массообменных процессов наибольшее распространение получили процессы сорбции и ректификации.
6.1 Пожарная безопасность процессов сорбции
Сорбция − это поглощение газов, паров и растворенных веществ твердыми телами и жидкостями. Ее применяют для разделения газовых и паровых смесей.
Различают следующие виды сорбции:
−абсорбция – процесс поглощения паров или газов из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями – абсорбентами;
−адсорбция – процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом – адсорбентом;
−хемосорбция – поглощение одного вещества другими, сопровождающиеся химической реакцией;
−капиллярная конденсация – процесс конденсации паров в капиллярах твердого вещества.
Поглотители, применяемые для осуществления процессов сорбции, называют сорбентами. В основе сорбционных процессов лежит избирательная способность к поглощению отдельных компонентов смеси. Обратный процесс (процесс выделения вещества из поглотившей его фазы) называется десорбцией.
6.1.1 Пожарная безопасность процессов абсорбции
В промышленности абсорбцию применяют для:
−получения готового продукта (например, абсорбция S03 в производстве серной кислоты, абсорбция НCl с получением хлороводородной кислоты, абсорбция оксидов азота водой в производстве азотной кислоты и т.д.);
−выделения ценных компонентов из газовых смесей (например, абсорбция бензола из коксового газа; абсорбция ацетилена из газов крекинга или пиролиза природного газа и т.д.);
−очистки газовых выбросов от вредных примесей (например, очистка
топочных газов от S02, очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений и т.д.) и осушки газов.
Абсорбция может быть физическая и химическая (хемосорбция). При физической абсорбции поглотитель (абсорбент) и поглощаемый газ (абсорбтив) химически не взаимодействуют друг с другом, а при химической – абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение. В качестве абсорбентов применяют воду, этаноламиновые, мышьяково-содовые, медно-аммиачные растворы, различные органические продукты и другие жидкости.
Физическая абсорбция обычно обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора – десорбция. Десорбцию газа проводят отгонкой его в токе инертного газа или водяного пара в условиях подогрева абсорбента или снижения давления над абсорбентом. Отработанные после хемосорбции абсорбенты обычно регенерируют химическими методами или нагреванием. Сочетание абсорбции и десорбции позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный газ в чистом виде.
Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, называют абсорберами, В абсорберах обеспечивается развитая поверхность контакта. По способу образования поверхности контакта абсорберы можно подразделить на четыре группы: пленочные; насадочные; тарельчатые; распыливающие.
Насадочные абсорберы (рисунок 6.1) представляют собой колонны 1, заполненные насадкой – твердыми телами различной формы. Насадка 3 укладывается на опорные решетки 4, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости, которая достаточно равномерно орошает насадку 3 с помощью распределителя 2 и стекает по поверхности насадочных тел в виде тонкой пленки вниз.
Рисунок 6.1 – Насадочные абсорберы:
а – со сплошным слоем насадки; б – с секционной загрузкой насадки; в – эмульгационная насадочная колонна:1 – корпуса; 2 – распределители жидкости; 3 – насадка; 4 – опорные решетки; 5 – перераспределитель жидкости; 6 – гидравлические затворы;
7 – насадка; 8 – сетка, фиксирующая насадку; 9 – гидравлический затвор; 10 – опорная решетка; 11 – распределитель газа.
119
В промышленности используют разнообразные по форме и размерам насадки (рисунок 6.2), изготовленные из различных материалов (металл, керамика, пластические массы и др.).
Рисунок 6.2 – Виды насадок для абсорберов:
1 – шарообразные тела; 2 – кольца Рашига; 3 – хордовая насадка.
Все насадки должны удовлетворять следующим требованиям: хорошо смачиваться орошающей жидкостью; оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку; создавать возможность для высоких нагрузок аппарата по жидкости и газу; иметь малую плотность; равномерно распределять орошающую жидкость; быть стойкой к агрессивным средам и обладать высокой механической прочностью. В качестве насадки наиболее широко применяют тонкостенные кольца Рашига.
Для работы абсорбера насадки необходимо равномерно орошать, для этих целей применяют специальные устройства – оросители, которые подразделяют на струйчатые и разбрызгивающие.
Тарельчатые абсорберы представляют собой вертикальные цилиндрические колонны, внутри которых на определенном расстоянии друг от друга по высоте колонны размещаются горизонтальные перегородки – тарелки. Тарелки служат для развития поверхности контакта фаз при направленном движении этих фаз (жидкость течет сверху вниз, а газ проходит снизу вверх) при многократном взаимодействии жидкости и газа.
Тарелки могут быть колпачковыми, ситчатыми, клапанными и другими. Устройство одного из перечисленных типов абсорберов (с колпачковыми тарелками) приводится на рисунке 6.3, (а, б). Жидкость в этих абсорберах подается на верхнюю тарелку, движется вдоль тарелки от одного сливного устройства к другому, перетекает с тарелки на тарелку и удаляется из нижней части абсорбера. Газ поступает в нижнюю часть абсорбера, проходит через прорези колпачков (в других абсорберах – через отверстия, щели и т.д.) – рисунок 6.3, (в, г) и затем попадает в слой жидкости на тарелке. При этом газ в жидкости распре-
120