Проектирование участка цеха механической обработки детали «Рычаг» в условиях серийного производства. Пояснительная записка. 1 Общая часть 1 Описание конструкции детали
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
5.4 Пожарная безопасность при проектировании и строительстве промышленных предприятий Огнестойкость строительных конструкций. На строительные Конструкции в условиях пожара, кроме высоких температур, оказывают воздействие их собственная масса, эксплуатационные нагрузки, Дополнительные нагрузки (от пролитой ВОДЫ при тушении пожара или обломков обрушивших конструкций, водяных струй и т. п.). В результате несущие Конструкции деформируются, теряют прочность, несущую способность, кроме того, они могут прогореть, в них могут образоваться сквозные трещины, что может привести к распространению пожара в смежные помещения. Введенные в действие с I января 1987 г. СНиП 2.01.02—85 содержат требования не только к огнестойкости зданий, сооружений, строительных конструкций, но и к распространению огня по Конструкциям. Под огнестойкостью строительных конструкций принято подразумевать их свойство выполнять в течение определенного от резка времени эксплуатационные функции, сохраняя в условиях воздействия пожара заданную несущую способность (отсутствие обрушения) и способность ограждать от продуктов горения и пламени. Огнестойкость строительной конструкции оценивается пределом огнестойкости представляющим собой время в часах от начала испытания конструкции по стандартному температурно-временному режиму до появления одного из следующих признаков: образование в образце конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; повышение средней температуры в точках измерения на необогреваемой поверхности конструкции более чем на 160 °С, либо в любой из точек этой поверхности более чем на 190 °С по сравнению с температурой конструкции до испытания Или на 220 °С независимо от начальной температуры поверхности; деформация и обрушение конструкции, потеря несущей способности. Предел огнестойкости допускается определять и расчетными методами. Минимальные значения пределов огнестойкости строительных Конструкций, установленные СНиП 2.01.02—85, о учетом их функционального назначения могут либо не нормироваться, либо выражаться в часах; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 2,0; 2,5. В случае, когда предел огнестойкости установлен равным 0,25 ч, допускается применять незаглушенные стальные конструкции. Предел Огнестойкости железобетонных конструкций зависит я от размеров; при поперечном сечении 200х200 мм предел огне- стойкости составляет 2 ч, а при сечении 300 х5ОО — 3,5 ч. Предел огнестойкости кирпичных стен, перегородок толщиной 5 см составляет 0,75 ч. Огнестойкость зданий и сооружений подразделяют на восемь степеней; I, II, III, IIIа, IIIб, IV, IVа, V. С возрастанием номера категории уменьшается предел огнестойкости конструкции. В СНиП 2.01 .02—а5 приведены типовые конструктивные характеристики зданий для всех восьми степеней огнестойкости, служащие в качестве примерных при проектировании зданий. Здание со степенью огнестойкости I должно быть несущим и иметь ограждающие конструкции из естественных или искусственных каменных материалов (бетона либо железобетона) с применением листовых и плитных негорючих материалов. Для зданий I степени огнестойкости предел огнестойкости несущих стен должен быть не менее 2,5 ч, а распространение огня по всем основным строительным конструкциям не допускается. Здание со степенью огнестойкости II отличаётся от здания со степенью огнестойкости I тем, что в покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции. Степень огнестойкости V имеют здания, к несущим и ограждающим конструкциям которого не предъявляют требований по пределам огнестойкости и пределам распространения огня. Распространение огня по конструкции характеризуется пределом, который определяется размером поврежденной зоны в плоскости конструкции от границы зоны нагрева перпендикулярно к ней до наиболее удаленной точки повреждения. Повреждением считается обугливание и выгорание материалов, а также оплавление пластмасс. Допускается принимать предел распространения огня по конструкциям равным нулю, если размер повреждения образца в контрольной зоне не превышает 5 см для вертикальных и З см для горизонтальных конструкций. Максимальные пределы распространения Огня по строительным конструкциям установлены СНиП 2.01.02—85. Они либо не имеют нормируемого показателя, либо выражаются в сантиметрах: 40; 2; 0. Предел распространения огня по конструкциям, выполненным полностью из негорючих материалов, следует принимать равным нулю, не подвергая их испытаниям. Огнезащита материалов и конструкций. Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно облицовкой или оштукатуриванием строительных конструкций. Очень важным является вопрос обеспечения защиты деревянных конструкций, поскольку при нагреве их поверхности до 270—280 °С они воспламеняются и продолжают гореть самостоятельно. Для защиты древесины применяют различные виды штукатурок, предпочтение отдается известково-цементной толщиной 20 мм, асбестоцементной или гипсовой. Эффективным видом огнезащиты древесины является пропитка антипиренами — химическими веществами, предназначенными для придания древесине негорючести. Для поверхностной огнезащиты древесных строительных конструкций зданий и сооружений промышленностью освоен выпуск следующих покрытий: покрытие по древесине фосфатное огнезащитное ОФП-9 и покрытие по древесине вспучивающееся огнезащитное ВПД. После нанесения этих покрытий натуральная горючая древесина становится не только высокосопротивляемой распространению огня в строительных конструкциях, но переводится из горючей в трудногорючую группу материалов. Способы защиты металлических конструкций имеют свои особенности, связанные с физической природой металлов и спецификой их поведения и разрушения при тепловом воздействии. Металлы являются негорючими материалами, но обладают высокой теплопроводностью, поэтому их огнезащита заключается в создании на поверхности металлических элементов конструкций тепло- изолирующих экранов, выдерживающих действие открытого пламени или высоких температур. Теплоизолирующие экраны могут быть созданы с помощью обетонирования плитных и штучных материалов (кирпич, плиты асбоперлитоцементные, листы гипсокартона и гипсоволокна), покрытий (перлитоверми кулитовых, фосфатных типа ОФЛ-ММ, вспучивающихся марок ВПМ-2 или «Экран-М», цементо-песчаных, асбестовых штукатурок, красок. Для защиты стальных и алюминиевых конструкций применяют асбоцементные плиты. Пределы огнестойкости стальных несущих конструкций, защищенных этими плитами толщиной 3; 8 и 25 мм, составляют 0,8; 1,3 и 2,5 ч соответственно. В настоящее время в народном хозяйстве применяют два вида огнезащитных и одновременно антикоррозионных материалов высокой эффективности на основе органосиликатов. Один из них — трехслойное покрытие типа «Сэндвич», в котором между двумя тонкими слоями (200 ... 250 мкм) органосиликата находится прочно склеенный с ними пороасбест. Покрытие этого типа предназначено для защиты от огня и коррозии тяжелых несущих конструкций, противопожарных перегородок, металлических и деревянных дверей и другого оборудования. Предел огнестойкости стальной противопожарной двери с заполнением полотнища трехслойным покрытием толщиной 39 мм составляет 70 мин, тогда как этот же показатель для наиболее эффективных видов изоляции толщиной 50мм равен 45 мин. Кроме того, необходимо на производстве обеспечить огнезащиту таких горючих материалов, как электрические кабели, ткани, веревки, бумага, картон, опилки, стружка. 5.5 Пожарная безопасность при проведении производственных процессов Классификация производственных зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Предотвращение образования горючей среды, опасной в отношении взрыва и пожара, регламентируют ОНТП 24—86, СНиП 2.09.02—85 и СНиП 2.11.О1—85. В соответствии с ОНТП 24—86 определение категорий помещений и зданий производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности осуществляется в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств. Нормы не распространяются на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ. Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помещений и зданий в отношении планировки, конструктивных решений, инженерного оборудования. Мероприятия по обеспечению безопасности людей назначаются в зависимости от пожароопасных свойств и количества веществ и материалов в соответствии с гост 12.1.004—85 и ГОСТ 12.1.044_84*. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д. Категории определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов. Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту. Определение категорий помещений следует осуществлять в соответствии с табл. 4.3 путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) до низшей (Д). Правила устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируют устройство электрооборудования для производственных установок. Выбор и установку электрооборудования. производят на основе классификации взрывоопасных зон и смесей. Взрывоопасная зона — это производственное помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси. Под взрывоопасной смесью понимают смесь с воздухом, кислородом или другим окислителем горючих газов, паров ЛВЖ, горючей пыли или волокон с нижним концентрационным пределом воспламенения не более 65 г/м3 при переходе их во взвешенное состояние, которая при определенной концентрации и наличии источника воспламенения способна взорваться. При образовании взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения и меньше, взрывоопасной считается зона в пределах 5 м по вертикали от технологического аппарата, выделяющего горючее вещество. Взрывоопасная зона наружных установок устанавливается в зависимости от условий, в которых может образоваться взрывоопасная смесь, и ограничена размерами 0,5 ... 20 м по вертикали и горизонтали от места выделения горючего вещества. Пожароопасной зоной называют пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушении. Зонирование производится ПУЭ. Пожаро-взрывоопасность при отдельных технологических процессах в машиностроении. Ниже рассмотрена пожаро- и взрывоопасность современных технологических процессов: сварки, резки, обработки изделий из титановых сплавов, сборочного, окрасочного, сушильного производства. Сварка и резка. Газовая сварка и резка по сравнению с другими огневыми работами относятся к работам повышенной токарной опасности. Это объясняется рядом факторов, главные из которых следующие: Таблица 5.1 – Характеристика опасных видов помещений
Продолжение таблицы 5.1
При газовой сварке, резке источником нагрева является открытое пламя, которое образуется при горении горючего газа в смеси с кислородом; температура пламени при газовой сварке и резке достигает 31500 С горючие газы, смешиваясь с воздухом, образуют взрывоопасные смеси, способные взорваться от искры любого происхождения; ацетилен, применяемый для газовой сварки и резки, взрывоопасен даже при отсутствии кислорода или воздуха, поскольку при повышении давления и температуры он может разлагаться на углерод и водород с выделением большого количества теплоты; кислород (находящийся под давлением) химически очень активен и взрывоопасен при взаимодействии с минеральными маслами и жирами различного происхождения; нагретые до очень высоких температур элементы свариваемых конструкций, металлических деталей, остатки электродов, можно ориентировочно определить по цвету нагрева (темно-красный — 700; вишнево-красный 900; ярко-вишнево-красный 1000; светло-оранжевый — 1200; белый — 1300; ярко-белый — 1400; ослепительно-белый — 1500 °С); нагретые поверхности сварочно-газонагревательного оборудования при его неисправности содержат все возможные элементы пожарной опасности, существующие при эксплуатации электрических сетей и электрооборудования; резиновые шланги для подачи рабочих газов в зону газовой резки, электроизоляция являются горючими. Изготовление конструкций из титановых сплавов. Технологические процессы по изготовлению и обработке (термообработка, технологический нагрев, механическая обработка, сварка, газовая резка) элементов конструкций из сплавов с добавками титана являются пожаро- и взрывоопасными. В обычных атмосферных условиях детали из сплавов титана не горят, в расплавленном состоянии титан горит в азоте и диоксиде углерода. Титан может воспламеняться в атмосфере кислорода при температуре 15 … 250С и давлении 2,4 МПа, при повреждении окисной пленки на поверхности деталей; тонкая стружка и опилки на воздухе — при температуре 700 .. 800 °С, а при загрязнении маслами — при температуре около 330 °С. При температуре выше 800 °С химическая активность сплавов титана повышается и они становятся опасны. Возможна термитная реакция при нагреве сплавов титана в результате соприкосновения с окалиной (оксид железа). Механическая обработка титановых сплавов пожаровзрывоопасна из-за нагревания сверх допустимой температуры или несоблюдения режима резания в связи с возможностью загорания стружки. Окрасочные работы. Окрасочное производство является пожаро- и взрывоопасным, так как применяются лаки, краски, эмали, грунтовки, содержащие до 70 ... 80 % легковоспламеняющихся растворителей и разбавителей. Промышленность выпускает лакокрасочные материалы (ЛКМ) Пониженной пожарной опасности, однако все они менее пожароопасны лишь в высохшем состоянии, так как медленно распространяют пламя по поверхности. Этапы технологического процесса окраски (хранение, приготовление, обезжиривание, нанесение и высыхание ЛКМ) представляют повышенную пожаро- и взрывоопасность, так как пары многих растворителей при определенной концентрации их в воздухе образуют взрывоопасные смеси. Пожарная опасность краскоприготовительных операций связана с повышенной запыленностью атмосферы, возможностью накопления и возникновения разрядов статического электричества. Кроме этого, возможные неисправности электрооборудования, силовых и осветительных сетей могут явиться ИСТОЧНИКОМ загорания. Процессы очистки и обезжиривания поверхностей перед нанесением ЛКМ таят в себе опасность выделения в окружающее пространство взрывоопасных паров органических растворителей. При нанесении ЛКМ с помощью краскопультов воздух производственного помещения насыщается не только парами растворителей, но и аэрозолем ЛКМ (Красочной ПЫЛЬЮ), который образует взрывоопасные смеси, способные самовоспламенятся при определенных температурах и концентрациях. Сушка лакокрасочных покрытий является пожаро- и взрывоопасной. Основные факторы, определяющие пожаро- и взрывоопасность этой операции: перегрев высушиваемого продукта, Приводящий к самонагреванию вещества, термическому разложению, тлению, самовоспламенению; воспламенение паров горючих растворителей спонтанно возникающими источниками зажигания; нарушение технологического регламента процессов высушивания; использование неисправного оборудования, включая вспомогательное (системы нагрева, загрузки материалов, вентиляции, циклонов, тканевых фильтров, складов высушенного продукта, пневмотранспорта); нестационарные процессы в период запуска и остановки сушильной камеры. |