Расчет категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.
Помещения мерников представляет собой производственное здание размерами 100•32•12 м. В данном помещении находится окрасочная камера, с производительностью распыления 28 . Сушильная камера, загрузочная площадка и разгрузочная площадка для окрашенных изделий, сушилка подготовленных для окраски изделий и камера очистки деталей. Подающаяся в окрасочную камеру краска состоит из 20% смолы (Полиэфирная смола ПН-1: основное вещество-69,4% и 30,4%-растворитель ) и 80%-растворителя.
Рассмотрим варианты возможных аварий:
1. Разрушения одной из емкостей бензола.
2. Разрушения питающего или отводящего трубопровода с бензолом или с краской.
3. Разрушения аппарата с краской.
4. Разрушения аппарата с полуфабрикатом краски.
Рассмотрим первый вариант аварии:
1. Характеристика горючего вещества:
Бензол- нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР=1,43 %.
Константы уравнения Антуана: А=6,10906; В=1252,776; С=225,178.
Плотность жидкости .
Максимальное давления взрыва паров бензола .
2. Характеристика помещения:
Длина l =100 м.
Ширина d=32 м.
Высота h=12 м.
Кратность воздухообмена n = 4 ч-1
Скорость воздуха .
Расстояние до задвижек 5м.
Привод задвижек ручной.
Ограничение растекания краски нет.
Характеристика оборудования и параметры технологического процесса.
Объем аппарата .
Производительность распыления 28 .
Диаметр шланга 20 мм.
Давление краски 0,5 МПа.
|
|
Кратность вентиляции 25 1/ч
Улавливание краски СУХОЙ ФИЛЬТР.
Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле
где Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа; Р0 – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение.
Масса паров жидкости m, поступивших в помещение определяется по формуле
m = W Fи T=477,2•10-6•240•3600=412,3 кг
где W – интенсивность испарения, кг/с•м2; Fи– площадь испарения, м2.
Определим объем жидкости вышедшей в помещение из трубопровода до его отключения
Принимаем, что 1 литр жидкости растекается на 1 м2 площади пола, следовательно вышедшая из аппарата краска займет 280 м2. Площадь пола помещения составляет 3200 м2 следовательно расчет производим по площади розлива.
Т – длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600с.
|
|
Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. При отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле
где – коэффициент, принимаемый по табл. 3 НПБ 105-03 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (5,4); Рн давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр,
Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2 НПБ 105-03 Z=0,3;
Vсв – свободный объем помещения, м3
Vсв = Vпом•0,8=55296•0,8=44236 м3
г,п – плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг× м-3, вычисляемая по формуле
где М – молярная масса, кг/кмоль; v0 – мольный объем, равный 22,41 м3/кмоль; tp — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tp по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С; Сст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
|
|
где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; nC, nн, no, nX – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего ;
Кн коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.
Вывод: в связи с тем, что в помещении окрасочной камеры обращается легковоспламеняющаяся жидкость - бензол, в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, то помещение компрессорной станции относится к «категории А» по взрывопожарной и пожарной опасности.
9. Пожарно – профилактические мероприятия. Вопросы экологии.
В целях уменьшения пожарной опасности процесса окраски и сушки предлагается:
В помещении насосной.
· в насосной предусмотреть канавку для удаления разлившегося продукта
· выбор насосов, используемых для перемещения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей по надежности и конструктивным особенностям с учетом физико-химических свойств, перемещаемых продуктов и параметров технологического процесса
|
|
· предусмотреть их резервирование
· предусмотреть систем блокировок насосов
· оснастить насосы, применяемые для перекачки ЛВЖ и ГЖ, блокировками, исключающими пуск или прекращающими работу насоса при отсутствии перемещаемой жидкости в его корпусе или отклонениях ее уровней в приемной и расходной емкостях от предельно допустимых значений, средствами предупредительной сигнализации при нарушении параметров процесса, влияющих на безопасность
· установить запорную арматура, на нагнетательном и всасывающем трубопроводах, должна находиться в зоне, удобной для обслуживания. На нагнетательном трубопроводе при необходимости (определяется проектом) предусматривается установка обратного клапана или другого устройства для предотвращения перемещения транспортируемого вещества обратным ходом.
· применять для нагнетания ЛВЖ центробежные насосы с двойными торцовыми уплотнениями, шестеренные и винтовые насосы с торцовыми уплотнениями.
· применять в качестве затворной жидкости нейтральные к перекачиваемой среде жидкости. Применение ЛВЖ для этих целей не допускается.
· оснастить центробежные насосы с двойным торцовым уплотнением системами контроля и сигнализации давления (утечки) затворной жидкости, а также блокировками, отключающими насосы в случае возникновения падения давления (утечки) при индивидуальной для каждого насоса системе подачи затворной жидкости.
· разместить узел задвижек в отдельном помещении. Оно должно отделяться от помещения для насосов противопожарной перегородкой 1-го типа и иметь выход наружу.
· отделить помещение для электродвигателей насосов (кроме взрывозащищенных) или двигателей внутреннего сгорания должно от помещения для насосов противопожарной перегородкой 1-го типа, без проемов. В местах прохода через эту перегородку валов, соединяющих двигатели с насосами, необходимо устанавливать уплотняющие устройства.
· Предусмотреть для насосов, расположенных в зданиях, их дистанционное отключение с внешней стороны помещения насосной.
· применять для полов в помещениях насосных станций материалы, исключающие искрообразование, а также стойкие к действию перекачиваемых сред.
В помещении краскозаготовительного отделения.
· не производить около дыхательных клапанов резервуара огневых работ.
· при проведении ремонтных работ использовать искробезопасный инструмент.
· производить плановый ремонт аппаратов, чистку, замену изношенных деталей
· производить постоянный контроль над давлением и температурой в аппаратах.
· на территории предприятия предусмотреть систему молниеотводов.
· предусмотреть заземление аппаратов.
· в помещениях категории А использовать электрооборудование взрывозащищенного исполнения.
· расположить краскозаготовительное отделения в отдельном помещении выделенным несгораемыми ограждающими конструкциями с пределом огнестойкости не менее 1,5 часа.
· предусмотреть при краскозаготовительном отделении кладовую для хранения текущего запаса лакокрасочных материалов.
· выполнить ограждения цеха не менее II степени огнестойкости. Полы данного помещения должны быть масло- и бензиностойкими и выполнены из несгораемых материалов, допускающих легкую отчистку и не дающих искр при ударе.
· обеспечить цех краскозаготовительной самостоятельным выходом наружу а в другие помещения через тамбур-шлюз с гарантированным подпором воздуха.
· выбрать режим смешивания горючих продуктов и оборудования перемешивающих устройств обеспечивающее эффективное перемешивание этих продуктов и исключая возможность образования застойных зон. В том случае, если процесс перемешивания сопровождается протеканием экзотермических процессов, необходимо исключить возможность образования локальных зон перегрева смеси, а также самоускорение процесса.
· в периодических процессах смешивания при возможности развития самоускоряющихся экзотермических реакций для исключения их неуправляемого течения регламентируются последовательность и допустимые количества загружаемых в аппаратуру веществ, скорость загрузки (поступления) реагентов, а также подача флегматизирующих агентов.
· вывести дыхательные сбросные линии от оборудования с ЛВЖ наружу на расчетную высоту, но не менее 3 м над кровлей или обслуживающей площадкой, если они располагаются не ближе 6 м по горизонтали от более высокой части здания (сооружения).
· установить в рабочих помещениях, связанных с применением ЛВЖ, автоматические сигнализаторы довзрывных концентраций и автоматическую пожарную сигнализацию.
· обеспечить исходя из площади и класса пожара помещения краскозаготовительного отделения средствами первичного пожаротушения.
· предусмотреть в помещениях со взрывопожароопасными технологическими процессами воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией. Допускается применение водяного или парового отопления помещений при условии, что обращающиеся в процессе вещества не образуют с водой взрывоопасных продуктов. Величина максимальной температуры в градусах по Цельсию поверхностей нагрева систем отопления не должна превышать 80% величины температуры самовоспламенения любого из обращающихся в процессе веществ.
· узел ввода теплоносителя следует располагать:
- в помещениях систем приточной вентиляции (в вентиляционной камере).
- в самостоятельном помещении с отдельным входом с лестничной клетки или из невзрывопожароопасных производственных помещений.
- в производственных помещениях, в которых допускается применение водяного или парового отопления.
· установить кнопки управления системами вытяжной вентиляции, обслуживающих помещения категорий А и Б, за пределами помещений у входных дверей (снаружи или внутри здания).
· обеспечить приточно-вытяжной вентиляции с 10-15-кратным воздухообменом.
· оснастить емкостную аппаратуру с ЛВЖ вместимостью более 0,63 м3 не менее чем двумя датчиками уровня, один из которых предназначается для сигнализации верхнего предельного уровня.
В помещении окрасочного цеха.
· разместить окрасочный цех у наружных стен здания на верхнем этаже и оснастить легкосбрасываемыми конструкциями.
· выполнить ограждения цеха не менее II степени огнестойкости. Полы данного помещения должны быть масло- и бензиностойкими и выполнены из несгораемых материалов, допускающих легкую отчистку и не дающих искр при ударе.
· выполнить высоту ограждающих конструкций цеха не менее 5,4 м.
· предусмотреть не менее одного выхода из цеха непосредственно наружу. Выход в смежные помещения выполнить через тамбур-шлюз.
· обеспечить исходя из площади и класса пожара помещения краскозаготовительного отделения средствами первичного пожаротушения.
· установить в цехе автоматическую пожарную сигнализацию.
· установить у отопительных приборов гладкую несгораемую решетку, поверхностей нагрева систем отопления не должна превышать 80% величины температуры самовоспламенения любого из обращающихся в процессе веществ.
· оборудовать помещения цеха механической приточно-вытяжной вентиляции, пост ручной окраски оборудовать местной вытяжной вентиляцией. Производить вытяжку воздуха из помещения из нижней зоны на высоте 0,5-0,7 м от уровня пола.
· не допустимость совмещения общеобменной системы вентиляции с системами вентиляции помещений категории А и Б.
· предусмотреть устройство внутреннего противопожарного водопровода.
· предусмотреть в помещении рабочее и аварийное искусственное освещения. Освещения должно быть выполнена согласно классу зоны по ПУЭ.
· недопустимость проведения работ связанного с открытым применениям огня.
· контроль за правильностью работы краскораспылителей.
· сблокировать вентиляционные агрегаты и движения конвейера с подачей к лакокрасочного материала и сжатого воздуха.
· обеспечить расположения воздухозаборных отверстий на высоте 1 м от пола позади изделия напротив рабочего проема.
· предусмотреть проход между изделием и стеной камеры шириной не менее 1,2 м.
· организовать вентиляцию по принципу «сверху вниз» приточный воздух (90% от вытяжного) подается сверху равномерно по всей площади потолка, а отсасывается через отверстия под изделием (использование подшивного потолка с фильтрующими кассетами).Объем вентиляционного воздуха принять из расчета 1800-2200 .
В помещении сушильной камеры.
· установить для сушилки предельно допустимые норма загрузки высушиваемого материала и температурный режим работы.
· контролировать соблюдение температурного режима процесса сушки и исправности приборов контроля и сигнализации.
· обеспечить чтобы вентиляционная система сушилки постоянно обеспечивала взрывобезопасную концентрацию паров и газов в сушильном объеме камеры. Для контроля концентрации паров горючих растворителей в сушилке должны быть установлены автоматические газоанализаторы, обеспечивающие подачу сигнала при достижении концентрации, равной 20% концентрации нижнего предела воспламенения. В случае отсутствия серийно выпускаемых газоанализаторов для паров данного растворителя необходимо предусмотреть лабораторный контроль концентрации паров в воздухе, периодически отбирая пробы на анализ.
· контролировать допустимую величину возврата (рециркуляции) воздуха, чтобы в сушильной камере не могла создаваться концентрация паров и газов, превышающая 20% концентрации их нижнего предела воспламенения. Шиберы на выкидной линии должны быть оборудованы ограничителями.
· обеспечить автоматическое отключение обогрева (калориферов, излучателей, электродов и пр.) при внезапной остановке конвейера или вытяжного вентилятора.
· следить за исправностью и своевременной проверкой системы заземления. Если заземление камер, трубопроводов и циклонов неэффективно вследствие отложения на стенах неэлектропроводной пыли, следует применять сушильный агент, обладающий электропроводностью, или использовать для сушки инертные газы.
· выполнить во взрывоопасной сушилках вентиляторы во взрывобезопасном исполнении, а притворы дверей выполнялись из металлов, не образующих искр при ударах.
· следить за наличием и исправностью автоматически закрывающихся задвижек на отсасывающих линиях и линиях подачи свежего воздуха.
· следить за качеством очистки сушильных камер, подогревателей, воздуховодов, фильтров, циклонов и транспортных приспособлений от пыли и других отложений. Сроки очистки должны быть указаны в производственной инструкции.
· при эксплуатации терморадиационных сушилок (панельные сушилки с газовым или электрическим обогревом и ламповые) необходимо: включать их в работу при наличии исправных терморегуляторов, автоматически поддерживающих заданную температуру, а в опасных случаях выключающих источники теплоизлучения; не допускать уменьшения предельно допустимых расстояний от ламп и панелей до высушиваемых материалов.
· следить за состоянием автоматических систем пожаротушения и в установленные сроки проверять их исправность. При загорании высушиваемого материала система вентиляции и транспортирующие устройства должны быть немедленно остановлены.
· расположить сушильную камеру в технологическом потоке согласно п.105 [11]. Обеспечить теплоизоляцию стен камеры чтобы температура на наружной поверхности стен была не более 45 С.
· защитить нагревательные элементы сушильной камеры от попадания на них капель лакокрасочных материалов.
· следует предусмотреть в камере автоматическое зажигание газа, автоматическую регулировку подачи и давления газа, а также температуру излучающей панели и др. Все системы должны быть взаимосвязаны.
· скорость воздуха в постоянно открытых проемов должна быть не ниже 1-1,5
· применять топливо с высокой концентрацией избытка воздуха (не менее 1,5).
· выполнить ограждающие конструкции сушилки из несгораемых материалов, расположить сушильную камеру у наружных стен, отделить ее от других помещении противопожарной стеной, вход в смежные помещения выполнить через тамбур-шлюз.
· предусмотреть пункты срочной остановки конвейера у выходных дверей и у пультов управления.
Для предотвращения загрязнения окружающей среды необходимо.
· удалять разлившуюся жидкость в специально отведенные места.
· использовать рекуперационные установки.
· использовать замкнутые циклы при использовании воды.
· применять специальные амортизаторы, звукопоглощающие прокладки.
· применять для отчистки сточных вод ловушки или отстойники.
· проводить контроль за состоянием воздушной среды в нутрии помещения.
Вывод
Рассмотрев стоящие перед нами в курсовой работе задачи по изучению: краткого описания технологического процесса; последовательности протекающих при этом процессе технологических операций и их физико-химической сущности; параметров (давления, температуры, скорости, расхода), при которых осуществляются работы в технологических аппаратах, а также проанализировав причины возможного повреждения аппаратов и трубопроводов, возможности проявления характерных технологических источников зажигания мы пришли к выводу, производство является взрывопожароопасным, в нем обращается большое количество ЛВЖ и ГЖ. Пожар на данном производстве может привести к большому материальному ущербу, загрязнению окружающей среды и даже к человеческим жертвам. Основными направлениями по соблюдению противопожарного режима является:
1.Соблюдение технологического режима и правильной эксплуатации оборудования и аппаратуры согласно требованиям технического регламента и рабочих инструкций.
2.Своевременно проводить ремонт и чистку оборудования и аппаратуры согласно графика планово-предупредительного ремонта.
3.Соблюдения инструкции и правил по технике безопасности, пожарной безопасности.
4.Проведение контроля за состоянием воздушной среды в производственных помещениях не реже одного раза в квартал а также при изменении технологического процесса и реконструкции вентиляционных установок.
Литература.
1. Алексеев М.В.Основы пожарной профилактики технологических процессов производств. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1972.
2. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. М.: ИКЦ «Академкнига» 2005.-528 с.
3. Горячев С.А., Обухов А.И., Рубцов В.В., Швырков С.А. Основы технологии, процессов и аппаратов пожаровзрывоопасных производств. М.: Академия ГПС МЧС России, 2003-293 с.
4. Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С., Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. М.: Стройиздат 1987.- 477 с.
5. ГОСТ 12.1.004 – 91 Пожарная безопасность. Общие требования. М.: Издательство стандартов, 1991.
6. ГОСТ 12.1.044 – 89* (СТ СЭВ 1495 – 79) Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы из определения. М.: Издательство стандартов, 1985.
7. ГОСТ Р 12.3.047 – 98 ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
8. НПБ 105 – 03 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. М.: ГУГПС МЧС РФ, 2003г.
9. ВНЭ 5-79 Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности (ППБО-103-79).
10. ПБЛП-93 Правила безопасности лакокрасочных производств.
11. Правила и нормы техники безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии для окрасочных цехов.
12. Малинин В.Р., Коробейникова Е.Г., Крейтор В.П. Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105-95): Примеры решения практических задач.- СПб.: СПбВПТШ МВД РФ, 1997.-77 с.
13. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник ч. 1, 2. М.: Москва «Химия», 1990.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 386; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!