Определение категорий помещений и/или наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

 

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного выбирается наиболее не благоприятный вариант аварии, при котором во взрыве участвует наибольшее количество вещества, наиболее опасного в отношении последствий взрыва. Происходит авария мерника (по заданию РГР). Это вещество – ацетон.

Свободный объем помещения принимается равным разнице геометрического объема помещения и объема оборудования, что соответствует 80% от геометрического объема помещения с допустимой погрешностью 7% (п. 4.4. [7]).

 

, (5.1)

 

где  - геометрический объем помещения;

 - объем оборудования;

Параметры помещения приведены в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1

Наименование	Параметры помещения				Площадь труднодоступных для уборки поверхностей, м2
	площадь, м2	высота, м	геометрический объем, м3	свободный объем, м3
Помещение мерников	220	7	1540	1500	200

 

, (5.2)

 

где = 58.08004 – молярная масса, кг/кмоль;

 - молярный объем, равный 22.413 /кмоль;

 - расчетная температура, С;

 - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.)

 

; (5.3)

 

, (5.4)

 

где п_с, п_н, п_о, п_х – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле вещества;

Давление насыщенных паров для каждого вещества определяется по формуле Антуана [7]:

 

, (5.5)

 

где А, В, С – константы Антуана;

t=20^оС – расчетная температура.

Масса пролившейся в помещении жидкости определяется по формуле:

 

m_ж = (V_A + V_T)×p_ж =(0.779+0.188)×710=686 (кг), (5.6)

 

где p_Ж – плотность жидкости в зависимости от температуры

 

V_A = V_P×ε=0.82×0.95= 0.779 (м³), (5.7)

 

где ε – коэффициент заполнения аппарата;

V_Р – расчетный объем аппарата.

V_ТР = p×(r²₁ l₁ + r²₂ l₂ +… + r²_i l_i)=3.14×(0.1²×6)=0.188 (м³) (5.8)

 

 – скорость воздуха (по условию РГР).

Расчет интенсивности испарения паров летучих компонентов растворителей производится по формуле [1];

 

; (5.9)

 

 (4.2.4. [7]), (5.10)

 

где - площадь разлива жидкости;

- площадь поверхности пола под оборудованием;

где η – расчетный коэффициент;

М – молярная масса, кг/кмоль;

Р_н – давление насыщенных паров, кПа.

где  – расчетный коэффициент (табл. 3 [7]);

 

 (5.11)

 

 (кг). (5.12)

 

Максимальная температура воздуха t=35^оС [8]. Плотность воздуха в помещении при данной температуре – ρ_в=1,140 ^кг/_м³ [7].

 

, (5.13)

где = 900 кПа – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме [2];

= 101 кПа – начальное давление;

- масса паров ЛВЖ, вышедших в результате расчетной аварии, кг;

= 0,3 коэффициент участия горючего во взрыве (т. 2 [7]);

- плотность газа при расчетной температуре , .

Помещение обладает повышенной пожарной опасностью и относится к категории А. Значения относительного энергетического потенциала технологического блока и радиус зоны по уровню опасностивозможных разрушений равны 37.6 и 4,43 м соответственно, что вызывает повышенную опасность поражения для обслуживающего персонала. Для уменьшения опасности взрыва и поражения обслуживающего персонала должны быть разработаны мероприятия по противопожарной защите технологического процесса.

 

 

6. Разработка мероприятий по снижению техногенной опасности производственного процесса

 

Мероприятиям, направленные на снижение образования горючей среды у дыхательных устройств:

· уменьшение или ликвидация паровоздушного пространства путем постоянного поддержания высокого уровня жидкости в аппаратах;

· применение газоуравнительной системы – трубопроводной обвязки, соединяющей между собой паровоздушные пространства резервуаров с однородными продуктами;

· вывод дыхательных труб за пределы производственного помещения.

Мероприятия, направленные на уменьшение вибрации аппаратов:

· применение центробежных насосов вместо поршневых;

· устройством под источником вибрации массивных фундаментов, поглощающих механические колебания, изолированно от фундаментов несущих строительных конструкций зданий и сооружений;

· установкой источника вибрации на различного рода эластичных прокладках и пружинах, которые обеспечивают гашение механических колебаний;

· систематическим контролем за вибрацией и при необходимости устранением причин вибрации (центровка и балансировка валов вращающихся элементов машин и агрегатов, обеспечение надежного крепления источников вибрации и трубопроводов).

Мероприятия, направленные на увеличение противопожарной защиты насосов:

· систематический контроль герметичности уплотнений;

· применение торцовых уплотнений;

· устройство перепускных линий (со стороны нагнетания на всасывание) и предохранительных клапанов;

· предотвращение вибрации насосов путём тщательной регулировки;

· исключение перегревов насосов в местах трения;

· визуальный контроль температуры подшипников осуществляется путём нанесения термочувствительных красок, изменяющих свой цвет при нагревании, на корпуса подшипников;

· вокруг мест установки насосов устраивать бортики высотой не менее 0,15 м.

Ограничение массы и объёма горючих веществ и материалов, а также наиболее безопасный способ их размещения достигается устройством аварийного слива ЛВЖ и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры; периодической очистки территории, на которой расположен объект, аппаратуры от горючих отходов и отложений пыли; удаление пожароопасных отходов производства (2.4, [7]). Система аварийного слива из аппаратов должны поддерживаться в исправном состоянии (3.2.15, [8]).

Для предотвращения распространения пламени устанавливаются на указательных и стравливающих линиях аппаратов и резервуарах, а также на трубопроводах огнепреградители (4.6.9, [9]). Необходимо регулярно проверять исправность огнепреградителей и производить чистку их огнегасящей насадки, а также контролировать исправность мембранных клапанов. Сроки проверки указаны в цеховой инструкции согласно нормативной документации на данные устройства (8.1.9, [8]).

Предотвращение образования горючей среды обеспечивается автоматизацией технологического процесса в соответствии с ОПВ – 96, а также применением устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установкой отключающих, отсекающих и других устройств (газоанализаторы, огнепреградители, предохранительные клапана, а также аварийный слив) (2.2, [7]). Предохранительные клапаны должны быть окрашены в красный цвет. Не допускается их загромождение (4.2.5, [8]).

Для всего оборудования, в котором используется ЛВЖ, устраиваются отбортовки, не допускающие растекание жидкости (3.2.27, [8]) табл. 3.4.

Система противопожарной защиты, как правило, включается в общую систему управления технологическим процессом. Формирование сигналов для её срабатывания должно базироваться на регламентированных предельно допустимых значениях параметров, определяемых свойствами обращающихся веществ и характером процесса (2.11, [6]). Учитывая, что данный объект III категории, то для систем противопожарной защиты предусматривается применение средств автоматики (2.12, [6]). Учитывая то, блоки на объекте имеют Q_в<10, то применяются автоматические средства контроля и ручного регулирования (2.12.2, [6]). Для контроля за состоянием воздушной среды в производственных и складских помещениях установлены автономные газоанализаторы (3.2.26, [8]). Для производственных помещений предусмотрен автоматический контроль загазованности с устройством с устройством световой и звуковой сигнализации о повышении нормативных значений. Надёжность противоаварийной автоматической защиты равна 0,9 за 1000 часов. (2.5.3.2, [6]). Деблокирующие ключи в схемах ПАЗ объекта с блоками допускается использовать только для пуска, остановки или переключения. Ключи устанавливаются у выходов из всех помещений, имеющих взрывоопасные концентрации. (2.5.3.14, [6]). Для контроля загазованности на наружных резервуарах предусмотрены средства автоматического газового контроля с сигнализацией и регистрацией случаев превышения допустимых значений (п. 2.5.1.5, [6]). Оборудование, используемое в технологическом процессе (бак-хранилище, бисерные мельницы, смесители первой и второй степени, центрифуги), должны соответствовать показателям взрывоопасности среды. (4.2.9, [8]). Баки-хранилища ксилола, уайт-спирита, флотаре-агента запрещается заполнять сверх установленного предела. Предельная степень заполнения баков-хранилищ указана в технологическом регламенте и равна 0,95. соблюдение установленного предела заполнения обеспечивается системой автоматического регулирования (4.2.12, [8]).

 

 

Литература

1. В.С. Клубань, А.П. Петров, В.С. Рябиков. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. М.: Стройиздат, 1987.

2. ГОСТ 12.1.004–91 Пожарная безопасность. Общие требования.

3. СТБ 11.4.01–95 Обеспечение пожарной безопасности при хранении, перемещении и применении на промышленных предприятиях.

4. Информационный бюллетень пожарной безопасности №7 М. 2002.

5. Методические указания к выполнению расчётно-графической работы «Аналитическая оценка вероятности возникновения источников техногенной чрезвычайной ситуации» Минск 2001 г.; Артемьев В.П., Юхов А.А., Предкель А.В.

6. Методические указания и индивидуальные задания к выполнению расчетно-графической работы №1 «Оценка техногенной опасности и защиты производственного оборудования» Минск 2003 г.; Артемьев В.П., Вербицкий А.В.

7. НПБ 5–2000 Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

8. Пособие к НПБ 5–2000 «Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности»./ Информационный бюллетень пожарной безопасности №7. Мн.: НИИ ПБ и ЧС, 2002. С. 1–89.

9. ОПВ-96. Общие правила взрывобезопасности химических производств и объектов.

10. Пособие по определению категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности ОНТП 24–86/МВД СССР.

11. ППБ РБ 1.01–94 Общие правила пожарной безопасности Республики Беларусь для промышленных предприятий.