Организация деятельности пожарной охраны / Puchkov - Pozharnaya bezopasnost 2014

П о ж а р н а я о п а с н о с т ь у з л о в т р е н и я в м а ш и н а х и с п о с о б ы о б е с п е ч е н и я п о ж а р н о й б е з о п а с н о с т и

При работе машин и механизмов узлы, в которых движущиеся части сопрягаются с неподвижными, нагреваются вследствие трения. На действующих производствах отмечены случаи возгорания горючих материалов вследствие перегрева подшипников и сальников машин, барабанов

илент транспортеров и норий, шкивов и приводных ремней, выделения тепла при обработке древесины, пластмасс и металлов резанием, таблетировании лекарств, прессовании пластмасс и отходов древесины, а также при сжатии газов.

Подшипники скольжения сильнонагруженных и высокооборотистых валов и осей машин могут перегреваться вследствие ряда причин: некачественной смазки; загрязнения подшипников; перекосов валов; чрезмерной затяжки подшипников; перегрузки машин; загрязнения корпусов подшипников отложениями.

При наличии систем централизованной смазки перегрев подшипников, помимо указанных причин, происходит из-за повышения температуры масла, поступающего в подшипники; снижения расхода масла; загрязнения масла механическими примесями.

Для предотвращения перегрева подшипников применяют следующие способы:

–смазку подшипников и подвижных частей машин и механизмов производят в соответствии с рекомендованными технической документацией маслами и смазками в установленные сроки;

–тщательно регулируют узлы трения при сборке и ремонте машин;

–предотвращают перегрузки машин и механизмов;

–очищают корпуса подшипников от наслоений краски, отложений пыли, волокнистых материалов и тому подобных загрязнений, ухудшающих теплообмен с окружающей средой (это мероприятие снижает также опасность самовозгорания отложений);

–устраивают системы воздушного, водяного или масляного охлаждения подшипников высоконагруженных и высокооборотистых машин

имеханизмов;

–устраивают системы централизованной смазки подшипников с автоматическим контролем и регулированием давления и температуры масла в системе, а также с контролем уровня масла в маслобаке;

–устраивают автоматическую блокировку, обеспечивающую включение резервного насоса системы централизованной смазки при остановке основного маслонасоса или падении давления в напорной линии, а также срабатывание звуковой и световой сигнализации;

451

–очищают масла от механических примесей в фильтре, установленном за насосом, подающим масло в подшипники;

–очищают теплообменные поверхности в масляном холодильнике системы централизованной смазки от отложений;

–заменяют подшипники скольжения подшипниками качения.

Проскальзывание (буксование) конвейерных лент и приводных

К буксованию приводит: перегрузка конвейера или машины; слабое натяжение ленты или ремня; завал башмака элеватора (такая ситуация, когда ковш элеватора не может пройти сквозь толщу сыпучего материала); защемление ленты (ремня) или ее перекос; замасливание ленты (ремня).

Для предотвращения буксования лент и ремней используют следующие способы:

–предотвращают перегрузку транспортеров путем ограничения толщины слоя материала на ленте транспортера, равномерной подачи материала с помощью питателей и тому подобных устройств;

–контролируют и при необходимости регулируют натяжение лент конвейеров и приводных ремней;

–устраивают натяжные станции, автоматически обеспечивающие требуемое натяжение лент конвейеров;

–предотвращают завал башмака элеватора сыпучим материалом, ограничивая толщину его слоя;

–применяют защитные устройства и приспособления, автоматически

сигнализирующие о перегрузке и отключающие привод конвейеров

имашин;

–устраняют перекосы лент, контролируют и регулируют зазоры между лентами конвейеров и кожухами или другими неподвижными предметами, находящимися рядом с конвейерами;

–очищают приводные барабаны и шкивы, ленты и ремни от загряз-

нений;

–своевременно заменяют изношенные ленты и приводные ремни.

Загорание волокнистых материалов при наматывании их на валы

(оси) машин и механизмов наблюдается на прядильных фабриках, льнозаводах, а также в комбайнах при уборке зерновых культур. Иногда загорание происходит при наматывании волокнистых материалов на валы конвейеров, транспортирующих отходы и готовую продукцию. На прядильных фабриках загорания часто возникают в результате наматывания на валы оборвавшихся шнуров, с помощью которых приводятся во вращение веретена прядильных машин. Сущность процесса загорания заключается в следующем: волокнистый или соломистый материал наматывается на вал

452

(ось) около подшипника, что сопровождается образованием жгута, постепенным его уплотнением, сильным нагреванием при трении о стенки машины с последующим обугливанием и воспламенением.

Наматыванию волокнистых материалов на вращающиеся валы машин способствуют: наличие увеличенных зазоров между валами и подшипниками (волокно, попадая в зазоры, защемляется, начинает наматываться на валы, все более и более уплотняясь); наличие оголенных участков валов и осей, с которыми могут соприкасаться волокнистые материалы; использование влажного и загрязненного сырья.

Для предотвращения наматывания волокнистых и соломистых материалов на валы и оси машин и механизмов применяют следующие способы:

1.При проектировании машин и механизмов обеспечивают минимальные зазоры между цапфами валов (осей) и подшипниками, не допуская их увеличения в процессе эксплуатации.

2.Валы (оси) защищают от непосредственного контакта с обрабатываемыми волокнистыми и соломистыми материалами втулками, кожухами, противонамоточными щитками, острыми ножами, разрезающими наматываемое волокно, и тому подобными устройствами.

3.Контролируют состояние валов, на которых могут наматываться волокнистые и соломистые материалы, и своевременно очищают их.

П о ж а р н а я о п а с н о с т ь н а г р е в а г а з о в п р и с ж а т и и и с п о с о б ы о б е с п е ч е н и я п о ж а р н о й б е з о п а с н о с т и

Сжатие (компримирование) газов производят специальными машинами – компрессорами. При сжатии температура газа может подниматься от 20 °С примерно до 870–1040 °С (при начальном давлении 0,1 МПа и конечном давлении 15,0 МПа), что, в свою очередь, приводит к повышению температуры деталей, узлов и компрессора в целом. При высоких температурах может не только нарушаться процесс сжатия газов, ухудшаться смазка и происходить ускоренный износ деталей и узлов компрессора, но могут возникать аварийные ситуации, в особенности при отказе систем охлаждения (заклинивание поршней, поломка привода, термическое разложение (иногда со взрывом) сжимаемого горючего газа, самовоспламенение масла в картере компрессора и т. д.).

При эксплуатации воздушных компрессоров повышенная температура сжатого воздуха способствует разложению смазки с образованием нагара на стенках цилиндров и клапанах, что приводит к снижению их герметичности при закрытии и дальнейшему резкому повышению температуры сжимаемого воздуха. Под влиянием вибраций, неизбежных при работе компрессора, нагар частично отстает от стенок и уносится в трубопровод, холодильник, воздушный аккумулятор, осаждается в них и формирует

453

вместе с парами масел весьма прочные отложения. Скопление нагара в трубопроводах уменьшает их сечение, вызывая потерю энергии, повышение давления и температуру сжатого газа. Кроме того, нагаромасляные отложения способны самовозгораться при высоких температурах сжатого воздуха.

Пожарную безопасность при сжатии газов обеспечивают следующими основными способами:

1. Сжатие газов до высоких давлений производят в многоступенчатых компрессорах. Допустимую степень сжатия газа [ ] определяют из выражения

принимают минимальное значение одной из следующих величин:

–допустимой температуры, исходя из условия термического разложения горючего газа;

–безопасной температуры сжимаемой горючей смеси, равной 0,8tсв (здесь tсв – температура самовоспламенения газа);

–допустимой температуры масла в картере компрессора, равной

0,8tвсп (з.т).

2. Устраивают эффективную систему охлаждения компрессора.

3.В многоступенчатых компрессорах применяют промежуточные холодильники для охлаждения газа после каждой ступени сжатия.

4.Своевременно очищают теплообменные поверхности в компрессорах и в промежуточных холодильниках от отложений.

5.Контролируют температуру хладоносителя и регулируют его расход с автоблокировкой привода компрессора при падении расхода хладоносителя ниже регламентированного уровня.

6.Контролируют температуру масла в картере компрессора.

7.Контролируют температуру сжатого газа с автоблокировкой при-

8.Контролируют давление во всасывающей линии компрессора с автоблокировкой привода при его падении ниже допустимого значения.

9.Контролируют и регулируют давление газа в нагнетательной линии компрессора.

10.В компрессорах объемного действия применяют обратные клапаны, устанавливаемые после каждой ступени сжатия.

11.Контролируют давление масла в системе смазки с автоблокировкой привода компрессора при его падении ниже допустимого уровня.

454

5.11. Распространение пожара на производстве и способы обеспечения пожарной безопасности

Пожар может быстро распространиться в производственном помещении и на территории наружной установки, если имеются способствующие его развитию условия, к которым относятся:

–скопление большого количества горючих веществ и материалов;

–позднее обнаружение пожара и сообщение о нем;

–отсутствие или неисправность стационарных и первичных средств систем пожаротушения;

–неправильные действия персонала при обнаружении пожара;

–наличие путей распространения огня и раскаленных продуктов го-

рения;

–внезапное появление в процессе пожара факторов, ускоряющих его развитие, и др.

Рассмотрим основные способы предотвращения распространения пожара на производстве.

5.11.1. Ограничение количества горючих веществ и материалов на производстве

Наибольший эффект по ограничению количества горючих веществ и материалов достигается на стадии проектирования, в частности: при выборе способа производства, определении оптимальных значений технологических параметров, разработке технологической схемы, выборе технологического оборудования, разработке вариантов его размещения и т. д.

Одним из направлений, используемых для ограничения масштабов возможного пожара, является ограничение производственных площадей в зданиях и на открытых установках в зависимости от категории их пожарной и взрывопожарной опасности. Помещения категорий А и Б размещают на верхних этажах по периметру здания; наиболее пожаровзрывоопасные участки и отдельные аппараты размещают изолированно от остального технологического оборудования в отдельных помещениях, отсеках, кабинах и т. д. Кроме того, пожаровзрывоопасные производства и отдельное технологическое оборудование стараются размещать на открытых площадках и этажерках.

Для нормальной работы технологического оборудования и производства в целом необходимо обеспечить непрерывное обращение в процессах определенного количества сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, а также готовых продуктов и отходов производства.

455

Большие запасы этих веществ и материалов приводят к росту пожарной опасности производства, а чрезмерное ограничение их запаса может привести к сбою выпуска продукции или остановке производства. В зависимости от сущности технологического процесса, вида обращающихся на производстве горючих веществ и материалов снижение их количества осуществляется по следующим направлениям:

–ограничению количества горючих веществ и материалов, одновременно обращающихся в технологическом процессе;

–ограничению количества изделий, одновременно находящихся в производстве;

–регламентации размещения горючих веществ и материалов на производственных площадях;

–уменьшению количества горючих отходов и их своевременному удалению с производственных участков;

–замене горючих веществ и материалов на менее горючие или на негорючие вещества и материалы.

5.11.2. Эвакуация горючих веществ и материалов из технологического оборудования при авариях и пожарах на производстве

Снизить опасность развития аварии или пожара на производстве, обеспечить успешное тушение возникшего пожара можно путем эвакуации горючих веществ и материалов из технологического оборудования.

Аварийную эвакуацию (аварийный слив или аварийную перекачку)

горючих жидкостей из аппаратов производят при возникновении пожара на производстве. Аварийный слив жидкостей осуществляется в специальные (аварийные) емкости или в амбары, аварийная перекачка жидкостей –

врезервуары промежуточных, сырьевых и товарных парков, в емкостную производственную аппаратуру смежных отделений, установок и цехов данного предприятия. Аварийные емкости, амбары, резервуары и тому подобные аппараты, служащие для приема жидкостей, должны располагаться

взонах, в которых отсутствует угроза распространения пожара.

Аварийный слив жидкостей можно производить самотеком или под избыточным давлением, чтобы сократить продолжительность эвакуации жидкостей из аппаратов. Схема самотечной системы аварийного слива горючей жидкости из аппарата приведена на рис. 5.28.

456

на пожаре, возможностью термического разложения жидкости, продолжительностью выезда пожарных подразделений с учетом экономической целесообразности (обычно не превышает 15–20 мин). Продолжительность операций τопер зависит от типа привода системы в действие (около 1 мин при автоматическом пуске и 5 мин при ручном пуске системы в действие).

Аварийный выпуск (эвакуация, или стравливание, или сброс) горючих газов и перегретых паров ЛВЖ и ГЖ (далее – газов) из аппаратов производится при угрозе аварии и пожара на производстве. Схема системы аварийного выпуска газов на факельную установку приведена на рис. 5.29.

С у щ н о с т ь р а б о т ы с и с т е м ы заключается в следующем: при угрозе возникновения аварии или пожара с помощью привода 3 открывается задвижка аварийного стравливания на защищаемом аппарате 1. Стравливаемый газ по цеховой линии сброса 5 поступает в цеховой сепаратор 6, где от него отделяется жидкая фаза, а затем по факельному коллектору 7 направляется на факельную установку.

10

4 5

1

Рис. 5.29. Схема аварийного сброса газов и паров в факельную систему:

1 – защищаемый аппарат; 2 – предохранительный клапан; 3 – привод задвижки аварийного стравливания; 4 – линия инертного газа; 5 – цеховая линия сброса; 6 – цеховой сепаратор; 7 – факельный коллектор; 8 – сепаратор факельной установки; 9 – факельный ствол; 10 – оголовок ствола с газовым затвором

Условие безопасной аварийной эвакуации горючего газа или перегретого пара из аппарата рассчитывается по формуле:

где τав.стр – продолжительность аварийной эвакуации газа;

458

ственно, в критическом и докритическом режимах истечения; τопер – продолжительность операций по приведению системы в дей-

– допустимая продолжительность аварийного режима. Допустимая продолжительность аварийного режима τав.реж

лимитирутся скоростью нарастания критических событий в аппаратах, работающих под повышенным давлением, и обычно не превышает 5 мин. Продолжительность операций τопер по приведению системы аварийного стравливания в действие зависит от надежности срабатывания автоматики и должна быть минимальной (не более 10–15 с).

При организации аварийного выпуска горючих газов и паров на свечу необходимо учитывать возможность загазованности территории предприятия и соседних объектов. Поэтому минимальную высоту газоотвода определяют с учетом максимального расхода сбрасываемого газа, его фи- зико-химических свойств и температуры.

Для предотвращения опасности образования горючей концентрации в приземном слое атмосферы высота газоотвода должна превышать его расчетную минимальную высоту, выпускное отверстие не должно располагаться в зоне аэродинамической тени, а сброс рекомендуется направлять вертикально вверх.

5.11.3. Защита производственных коммуникаций от распространения огня и раскаленных продуктов горения

О с н о в н ы е п р и ч и н ы р а с п р о с т р а н е н и я п л а м е н и п о п р о и з в о д с т в е н н ы м к о м м у н и к а ц и я м:

–образование ВОК в трубопроводах, воздуховодах, траншеях, туннелях и тому подобных устройствах;

–наличие в трубопроводах с горючими жидкостями паровоздушного пространства (работа трубопроводов неполным сечением);

–наличие слоя горючей жидкости на поверхности воды в канализации, лотках, траншеях и т. д.;

–наличие горючих отложений на поверхности труб, каналов, воздуховодов и т. д.;

–наличие в коммуникациях веществ, способных разлагаться со взрывом или горением при повышенной температуре, давлении или механическом воздействии;

–наличие в коммуникациях веществ, способных разлагаться со взры-

вом или горением при контакте с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

459

Для предотвращения распространения по производственным коммуникациям пламени, искр и раскаленных продуктов горения используют огнепреграждающие устройства, а также проводят профилактические мероприятия по устранению причин распространения пламени.

К устройствам для защиты производственных коммуникаций от распространения пламени относятся сухие огнепреградители, жидкостные затворы, затворы из твердых сыпучих материалов и отсекатели пламени.

С у х и е о г н е п р е г р а д и т е л и

Сухими огнепреградителями защищают газовые коммуникации, в которых при нормальном режиме проведения процесса, при его нарушении или при возникновении аварийной ситуации могут образоваться горючие концентрации. Действие сухого огнепреградителя основано на гашении пламени в узких каналах, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя распространяться не может.

Сухие огнепреградители классифицируют по следующим признакам: типу пламегасящего элемента; месту установки; времени сохранения работоспособности при воздействии пламени.

460