Вопрос 1. Классификация производственных источников зажигания. Условия, при которых источник тепла становится источником вынужденного зажигания горючей смеси

.

Источником зажигания может явиться такое нагретое тело (при вынужденном воспламенении) или такой экзотермический процесс (при самовоспламенении), которые способны нагреть некоторый объём горючей среды до определённой температуры, когда скорость тепловыделения (за счёт реакции в горючей смеси) равна или превышает скорость теплоотвода из зоны реакции, при чём мощность и длительность теплового действия источника зажигания должны обеспечивать поддержание критических условий с течением времени, необходимого для развития реакции с формированием фронта пламени, способного к дальнейшему самопроизвольному распространению, то есть источники зажигания должны удовлетворять основным трём условиям.

1. -где - температура источника зажигания - температура самовоспламенения горючей среды.

2. -где - фактическое количество тепла,

отдаваемое искрой в объём горючей смеси.

-минимальная энергия зажигания.

З. - где - время теплового действия.

- период индукции горючей среды.

Если хотя бы одно из названных условий не выпол­няется, то искра не обладает воспламеняющейся способ­ностью и, следовательно, она не может быть отнесена к источнику зажигания.

Вывод по вопросу.

Вопрос 2. Открытый огонь и раскаленные продукты горения как источники зажигания горючей смеси. Способы обеспечения пожарной безопасности

Анализ причин пожаров по стране показывает, что большинство их возникает от источников зажигания первой группы.

Так, в Свердловской области около 36% пожаров от их общего числа происходит от открытого огня и продуктов горения.

В условиях производства для осуществления многих технологических процессов используется открытое пламя, например, в аппаратах огневого действия (трубча­тых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при производ­стве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в атмосферу паров и газов на факельных установках.

Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огне­вых печах, заводских факельных установках и при про­ведении огневых работ.

Огневые печи широко используют в нефтепере­рабатывающей и нефтехимической промышленности. Они предназначены для подогрева жидких и парогазообразных продуктов.

Пожарная опасность трубчатой печи, как точечного источника зажигания, характеризуется наличием факе­лов пламени по форсуночному фронту аппарата. При сжигании в качестве топлива газообразных веществ температура горения составляет около 1300 °С, жидких — 1200 °С. Такие температуры значительно превышают температуру самовоспламенения большинства горючих веществ и материалов. Кроме того, открытое пламя фор­сунок обладает достаточной воспламеняющей способ­ностью и по другим условиям: по запасу тепловой энергии и длительности действия.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ИСТОЧНИКОВ ЗАЖИГАНИЯ.

Группа источников зажигания	Виды источников зажигания	Методы их устранения
1. Открытый огонь и раскаленные продукты.	1.1. Печи с огневым обогревом.	а) размещение на открытой площадке с учетом розы ветров; б) размещение печей в изолиро­ванных помещениях; в) устройство противопожарных разрывов; г) устройство теплоотражательных экранов в виде стен или отдельных закрытых зданий, выполненных из негорючих материалов; д) устройство паровых завес по периметру огневой печи, которые обеспечивают в случае опасности не только экранирование, но и флегматизацию горючей среды водяным паром; е) устройство аварийной остановки печей с подачей в объем водяного пара ж) постоянный контроль за исправностью внутренней кладки печи, теплоизоляции.
	1.2. Факельные установки.	а) рациональное размещение с учётом розы ветров. б) противопожарные разрывы. в) увеличение полноты сгорания, подача водяного пара. г) устройство дежурной газовой горелки.
	1.3. Огневые работы. (t пламени =3000°C у газовой горелки и tпламени=6000°C у электродуги, t искр при сварке =1700°C).	а) подготовка оборудования к ремонтным работам (продувка, пропарка, промывка и т.д.) б) выполнение режимных мероприятий при проведении огневых работ.
	1.4. Высокотемпературные продукты сгорания (t топочных и выхлопных газов =1200°с).	а)контроль за исправностью дымоходов. б) защита теплоизоляцией. в) на пов-ти дымовых кана­лов должна быть Тпов.<0,8Тсвп. горящего вещества
	1.5. Искры топок и двигателей внутреннего сгорания	а) автоматическое поддержание подачи топлива при сжигании горючей смеси, б) контроль за исправностью топливной аппаратуры: в) очистка топок и дымоходов от сажи: г) устройство высоких дымовых труб д) улавливание и гашение искр (искроуловители рис. 1.15; 1.16; 1.17; 1.18-стр59 искрогасители стр.61 рис. 1.19).
	1.6. Курение, использование открытых источников пламени, сжигание мусора.	а) соблюдение ППБ.
2. Тепловое проявление механической энергии.	2.1. Удары твёрдых тел с образованием искр. (Тискр может достигать 1550°с, но малой мощности) могут воспламенить О2 с Н2; C2H2; CS; C2H4	а) применение неискрообразующего инструмента.
	2.2. Поверхностное трение тел.	а) исключение попадания в машины камней, металлических изделий (устройство магнитных аппаратов и камнеулавливателей). б) замена подшипников скольжения на качения. в) контроль за Т поверхности подшипников. г) устройство охлаждения. д) качественная смазка е) исключение перегрева транспортёрных лент и приводных ремней путём смазывания вращающихся частей. ж) очистка волокнистых материалов с валов.
	2.3. Сжатие (нагрев газов при сжатии их в компрессорах).	а) устройство системы охлаждения в компрессорах (установка змеевиков).
3.Тепловое проявление химических реакций.	3.1. Вещества, самовоспламеняющиеся и самовоз­горающиеся при контакте с воздухом (пример: катали заторы ТИБА, TiCI4, ДЭХА AI(C2 H5)2CI, фосфор.	хранение под слоем жидкостей, препятствующих контакту с воздухом (керосин, вода), герметизация ёмкостей (Тсв.<Траб.).
	3.2. Вещества, воспламе­няющиеся с водой (щелочные металлы, негашёная известь).	герметизация, хране­ние под слоем неактив­ных жидкостей (керосин).
	3.3. Вещества, воспламеняю­щиеся при контакте друг с другом: -азотная кислота способна воспламенить стружку, опил, солому, вату -КМпО4+С3Н8О3 (глицерин)-(самовозгорается).	а) исключить контакт с целлюлозными материа­лами. б) герметизация емкостей, защита от удара. в) хранение веществ в разных помещениях.
	3.4. Вещества, способные СВЗГ и ВОСП. При нагревании или механических воздействиях (перекиси, органические удобрения).	а) защита от нагревания (хранение в неотапливаемых помещениях). б) хранение в отдалённых поме­щениях или зданиях. в) соблюдение мер безопасности при работе с ними.
4. Тепловое проявление и электрической энергии.	4.1. Электрические дуги и искры при коротком замыкании.	качественная изоляция соединений и их плотность.
	4.2. Тепло, выделяющееся при перегрузках электро­сетей и машин.	правильный выбор сечения проводки, типа теплопроводящего материала и не перезагружать сеть.
	4.З. Тепло, в местах боль­ших переходных сопро­тивлений.	использовать только однородные токопроводящие материалы и плотное соединение.
	4.4. Искры разрядов статического электричества.	использование заземлений.
	4.5. Разряды атмосферного электричества.	устройство молниеотводов и заземлений.

На аппаратном дворе заводов всегда имеются аппараты, которые могут быть потенциальными источниками выделения паров и газов. При их аварии образуется парогазовоздушное облако, по отношению к которому трубчатую печь в целом целесообразно рассматривать как точечный источник зажигания (рис. 1.11).

Так, на одном из нефтеперерабатывающих заводов при закачке нагретого нефтепродукта произошел перелив резервуара. Образующееся при этом в виде шлейфа паровоздушное облако стало распространяться по на­правлению движения воздушных потоков в сторону нормально работающей трубчатой печи, находящейся на расстоянии 170 м от резервуарного парка. При контакте с трубчатой печью произошло воспламенение го­рючей смеси. Огонь по паровоздушному облаку распространился одновременно на группу из четырех резервуаров.

Создание безопасной трубчатой печи требует знания, кроме открытого пламени форсунок, всех других возможных элементов и факторов, которые могут выполнить роль источника зажигания. Так, при детальном рассмотрении трубчатой печи можно выделить (рис. 1.12) высоконагретую внутреннюю кладку печи, наружные несущие конструкции каркаса, дымовые продукты сгорания и топочные искры. Например, внутренняя кладка различных типов печей при нормальной работе имеет температуру около 900 °С и даже после аварийной остановки ее температура в течение 5...6 ч остается вы­ше температуры самовоспламенения нагретого продукта (по пропану). В приложении Н к ГОСТ Р 12.3. 047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» при решении практических задач противопожарной защиты объектов нефтехимической и газовой промышленности предложен метод расчета противопожарных паровых завес.

Противопожарная паровая завеса предназначена для предотвращения контакта горючих газовых смесей, образующихся при авариях на предприятиях нефтехимической и газовой промышленности, с источниками зажигания (например, нагревательными печами). Завеса должна обладать достаточн плотностью и дальнобойностью, исключающими проскок горючей смеси в защищаемую зону объекта. Выполнение этих требований достигается оптимальной компоновкой конструкции устройства, воспроизводящего завесу, и расчетом параметров завесы. Метод включает только расчет устройства, воспроизводящего паровую завесу. Расчет магистрального паропровода проводится по общеизвестным методам.

Для предупреждения опасного проявления аппаратов огневого действия предусматривают мероприятия, представленные в таблице.

Вывод по вопросу.