пожарная безопасность технологических процессов. Противопожарная защита цеха с краскоприготовительным отделением
 Скачать 0.59 Mb.
|
|
5.1.3. Нарушение материального баланса в оборудовании В установившемся процессе вводимые в систему потоки веществ, составляющие приходные статьи баланса, должны равняться потокам веществ, выводимым из системы. В этом случае в аппарате сохраняется нормальное (рабочее) установленное для этого аппарата давление. Возрастание давления в системе становится возможным, если возрастает поступление веществ в аппарат при неизменном расходе или если расход веществ уменьшается при постоянном поступлении. Нарушение материального баланса в данной технологической схеме возможно в мернике растворителя, смесителе, баках готовой краски и фильтрах. Во избежание аварий и повреждений от подобного рода причин следует: отдавать предпочтение центробежным насосам, подбирать центробежные насосы без значительного превышения их характеристик над номинальными; использовать устройства, автоматически регулирующие работу насоса в зависимости от величины давления в линии; осуществлять контроль за своевременностью открытия и закрытия задвижек, установленных на соединяющих аппараты трубопроводах; производить очистку поступающего растворителя и полуфабриката краски от взвешенных твердых частиц и солей, не допускать образования отложений засохшей краски в трубопроводах. 5.1.4. Нарушения температурного режима работы Температурный режим может быть нарушен из-за перегрева жидкостей, находящихся в этих аппаратах. Перегрев же может произойти при отсутствии или неисправности контрольно-измерительных приборов, недосмотре обслуживающего персонала, воздействии высоконагретых соседних аппаратов, а также в результате повышения температуры окружающей среды. При этом давление в аппаратах возрастает за счет объемного расширения веществ и увеличения упругости их паров и газов. Нарушение температурного режима работы в рассматриваемом технологическом процессе возможно для всего имеющегося оборудования, к мерам по предотвращению данного явления относятся: оборудовать аппараты измерителями и регуляторами температуры; от облучения внешними источниками тепла аппараты защищать теплоизоляцией, экранированием, окрашиванием в теплоотражающий белый цвет; оборудовать аппараты предохранительными клапанами; теплообменники оборудовать температурными компенсаторами. Резкие изменения давления в аппаратах (трубопроводах) также могут происходить при испытании их на прочность, при пуске в эксплуатацию, в моменты остановки, а также при грубых нарушениях установленного режима температур и давления. Поэтому в периоды пуска и остановки аппаратов, в периоды перехода с одного режима давления на другой следует обеспечить плавность изменения давления, предусмотренную инструкцией. 5.1.5. Гидравлические удары Гидравлические удары возникают обычно в результате быстрого закрывания или открывания вентилей на трубопроводах, при больших пульсациях подаваемой насосами жидкости, при резком изменении давления на каком-либо участке трубопровода. Развивающееся при гидравлическом ударе давление зависит от времени закрытия запорных устройств, длины и диаметра трубопровода. С увеличением длины отключаемых участков и внедрением быстродействующих запорных устройств вероятность гидроудара и его давление возрастают, а в трубах большого диаметра явление гидроудара проявляется слабее, чем в трубах малого диаметра. Для предотвращения возможности возникновения гидравлического удара на трубопроводах устанавливают медленно закрывающиеся задвижки, воздушные колпаки и предохранительные клапаны, автоматически открывающиеся при повышении давления выше нормального. 5.1.6. Повреждение технологического оборудования в результате вибраций. При вибрациях появляются неплотности во фланцевых соединениях, происходят нарушение швов, разрушения. Меры борьбы с вибрацией — уменьшение пульсации при работе насосов (замена поршневых насосов центробежными, установка воздушных колпаков и т. п.), устройство под вибрирующими агрегатами массивных фундаментов, использование эластичных прокладок, пружин и тому подобных устройств, а также прочное крепление аппаратов (трубопроводов). 5.2. Повреждения технологического оборудования в результате температурного воздействия Повреждение технологического производственного оборудования может произойти в результате образования не предусмотренных расчетом температурных перенапряжений в материале стенок аппаратов и трубопроводов, а также в результате ухудшения механических характеристик металлов при низких или высоких температурах. Температурные перенапряжения в материале, из которого изготовлены аппараты и трубопроводы, наступают тогда, когда есть препятствия линейному изменению отдельных элементов (узлов) или конструкции в целом. Если аппарат (трубопровод) при изменении температуры свободно меняет свои размеры, то повреждения не произойдет. В данном технологическом процессе воздействию разности температур подвержены теплоизлучающие панели. Для предупреждения возможных аварий в приведенных выше аппаратах от температурных воздействий необходимо: строго поддерживать заданный температурный режим работы; использовать автоматические регуляторы температуры; производить теплоизоляцию обогреваемых аппаратов; устанавливать регистрирующие приборы с сигнальными устройствами для замера температуры стенок корпуса; производить отчистку теплообменной поверхности аппаратов. При повышении температуры наружной или внутренней поверхностей стенок аппарата сверх установленной величины автоматически снижать давление и температурный режим аппарата, принимают меры к остановке всего технологического процесса. При проектировании и изготовлении аппаратов, работающих в условиях разности температур необходимо использовать жаропрочные и высоколигированные стали. Нагрев панелей необходимо производить плавно. 5.3. Повреждения технологического оборудования в результате химического воздействия Обращающиеся в технологическом процессе вещества и окружающая среда вступают в химическое взаимодействие с материалом, из которого изготовлено технологическое оборудование, вызывая его разрушение. Разрушение материала в результате взаимодействия с соприкасающейся с ним средой называется коррозией. Явление коррозии в изучаемом нами технологическом процессе наблюдается во всем имеющемся оборудовании и происходит в основном из-за воздействия кислорода воздуха. Основными способами защиты от коррозии являются. применение коррозионно-устойчивых металлов; изоляция металлов от агрессивной среды защитными покрытиями; уменьшение коррозионной активности среды; использование неметаллических химически стойких материалов; катодная и протекторная защита. 6.Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания. Одновременное появление в пространстве трех факторов: горючего вещества, окислителя и источников зажигания, может привести при определенных количественных соотношениях к возникновению и развитию пожара. Основной принцип предотвращения пожара, то есть основной принцип пожарной профилактики, состоит в устранении или хотя бы в разобщении по времени с остальными одного из указанных факторов. Рассмотрим основные производственные источники зажигания, имеющиеся в данном технологическом процессе. открытый огонь, раскаленные продукты горения и нагретые ими поверхности; тепловое проявление механической энергии; тепловое проявление электрической энергии. 6.1. Открытый огонь, раскаленные продукты горения и нагретые ими поверхности В рассматриваемом технологическом процессе применение открытого огня возможно при использовании его для осуществления прогрева сушилки подготовленных для окраски изделий и сушильной камеры окрашенных изделий. Сушка осуществляется газонагревательными закрытыми панелями, поэтому для того, чтобы избежать возможности возникновения пожара необходимо обеспечить нахождение окрашенных изделий на безопасном расстоянии от панелей. 6.2. Тепловое проявление механической энергии В производственных условиях пожароопасное повышение температуры тел в результате превращения механической энергии в тепловую наблюдается при ударах твердых тел (с образованием или без образования искр); при поверхностном трении тел во время их взаимного перемещения; а также при сжатии газов. Степень разогрева тел и возможность появления при этом источников зажигания зависит от условий перехода механической энергии в тепловую. 6.2.1. Искры, образующиеся при ударах твердых тел В рассматриваемом технологическом процессе данное явление становится возможным при проведении ремонта оборудования с использованием ударного инструмента (молотками, зубилами, ломами и т.п.). Поэтому при производстве работ в местах, где возможно образование взрывоопасной смеси паров или газов с воздухом, не следует использовать ударные инструменты из искрообразующих материалов, при пользовании стальными инструментами следует оберегать их от падения и по возможности заменять ударные операции безударными, а для рассеивания горючих паров или газов у мест производства работ применять передвижные вентиляционные агрегаты. Также полы взрывопожароопасных помещений следует покрывать резиновыми ковриками или дорожками. 6.2.2. Искры, образующиеся при ударах подвижных механизмов машин об их неподвижные части В связи с наличием в сушильной камере систем вентиляции появляется дополнительная угроза возникновения пожара вследствие соприкосновения ротора центробежного вентилятора со стенками кожуха. В таких случаях наблюдается искрообразование. Оно возможно и при неправильной регулировке зазоров, при деформации и вибрации валов, изнашивании подшипников, перекосах, недостаточном креплении на валах режущего инструмента и т. п. В таких случаях возможно не только искрообразование, но и поломка отдельных частей машин. Поломка узла машины, в свою очередь, может быть причиной образования искр, так как частицы металла попадают при этом в продукт. Основные пожарно-профилактические мероприятия, направленные на предотвращение образования искр удара и трения, сводятся к тщательной регулировке и балансировке валов, правильному подбору подшипников, проверке величины зазоров между вращающимися и неподвижными частями машин, их надежному креплению, исключающему возможность продольных перемещений; предотвращению перегрузки машин. 6.2.3. Загорание от перегрева подшипников машин и аппаратов Данное явление в изучаемом процессе характерно для насосов и компрессоров, работающих в схеме. Наиболее пожароопасными являются подшипники скольжения сильно нагруженных и высокооборотистых валов. Плохое качество смазки рабочих поверхностей, их загрязнение, перекосы валов, перегрузка машины и чрезмерная затяжка подшипников — все это может явиться причиной перегрева подшипников и последующей аварии. Поэтому для избегания такой угрозы необходимо вместо подшипников скольжения использовать подшипники качения, систематически их смазывать и контролировать рабочую температуру. 6.3. Тепловое проявление электрической энергии В схеме становится возможным при несоответствии электрооборудования (электродвигателей, сетей, преобразователей, пускорегулирующих приборов и т. п.) характеру технологической среды, а также при несоблюдении правил эксплуатации этого электрооборудования. Пожаровзрывоопасные ситуации могут возникнуть при коротком замыкании, при пробоях слоя изоляции, при чрезмерном перегреве электродвигателей, при повреждениях отдельных участков электрических сетей, при искровых разрядах статического и атмосферного электричества и т. п. Тепловое проявление электрической энергии в данной схеме также становится возможным при отсутствии, неисправности или неправильной эксплуатации систем молниезащиты. Для предотвращения проявления рассмотренных выше опасных факторов необходимо осуществлять правильный подбор электродвигателей и электрических сетей, следить за их состоянием, своевременно осуществлять ремонт. Необходимо производить заземление технологического оборудования и оборудовать территорию цеха молниеотводами. 7. Возможные пути распространения пожара. В случае возникновения пожара на рассматриваемом оборудовании (смесителе растворителе, центробежном циркуляционном насосе, окрасочной камере), он имеет возможность распространяться на технологическое оборудование, расположенное в непосредственной близости к пораженному. Огонь может распространяться по системам вентиляции, соединяющим трубопроводам, от непосредственного теплового излучения и если ему не препятствовать он может уничтожить весь объект в целом. Теперь рассмотрим пути распространения пожара на каждом оборудовании в отдельности. Смеситель- растворитель с мешалкой и водяным обогревом По системе трубопроводов пожар из смесителя может распространиться на мерник растворителя и бункер полуфабриката. При разрушении корпуса из систем подающих трубопроводов будет происходить истечение с последующим их воспламенением. Для предотвращения этого необходимо предусматривать автоматическую систему задвижек, которая в случае аварии будет производить прекращение подачи смолы и растворителя путем перекрытия задвижек и последующую остановку подающих насосов. Необходимо оборудовать смеситель автоматической системой пожаротушения. Центробежный циркуляционный насос При возникновении пожара в насосе произойдет истечение краски из баков, пожар получит возможность распространяться на окрасочные камеры. Для предотвращения распространения пожара необходимо предусматривать комплекс запорных устройств и обратных клапанов. Окрасочная камера. При возникновении пожара в окрасочной камере он получит возможность распространяться по конвееру в сушильную камеру. Для предотвращения этого необходимо в случае возникновения пожара производить остановку конвеера. Проемы в стенах, через которые проходит конвеер необходимо защищать установками автоматического пожаротушения. Для технологических блоков и отдельных аппаратов, в которых обращаются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ), предусматривается аварийное их освобождение. Освобождение технологических блоков или аппаратов может производиться с помощью насосов или любыми другими способами в складские емкости промежуточных и сырьевых (товарных) складов, в технологические аппараты смежных отделений, установок и цехов данного производства или в специально предназначенные для этой цели аварийные или дренажные емкости. При этом должно быть обеспечено полное освобождение трубопроводов. Вместимость аварийных емкостей должна приниматься из расчета на наибольший объем аппарата. Запрещается использовать их для других целей. Проведя анализ аппаратов, предлагаю оснастить аварийным сливом смеситель, в которым происходит приготовления краски. Объем емкости составляет 2,4 м  .Определить продолжительность самотечного автоматизированного аварийного слива из емкости с температурой 60 °С из вертикального цилиндрического аппарата с диаметром 1,2 м при следующих данных. Исходные данные:  Нормативное время аварийного освобождения емкости 900 с. d  =101 мм. d  =200 мм.Коэффициенты местного сопротивления: - прямой вход в сливной патрубок 0,5 -внезапное сужение трубы  . - гидравлический затвор  .- тройник для прямого потока  -полностью открытая задвижка  .-колена аварийного трубопровода  .-выход из трубы  .Суммарный коэффициент местных сопротивлений.  Объем сливаемой из аппаратов жидкости.  Пуск системы автоматический, следовательно  .Коэффициент динамической вязкости бензола равен  . Коэффициент кинематической вязкости бензола равен. Определяем коэффициент сопротивления системы. Принимая значения  при внутреннем диаметре равном 101 мм. Определяем коэффициент расхода системы  . Определяем среднюю скорость движения жидкости по аварийному трубопроводу при сливе.  Определяем значения критерия Рейнольдса.  т.к Re>10000 то коэффициент сопротивления трения подсчитывается по формуле.   -для стальных труб подвергшихся коррозии.т.к. принятое по таблице значения отличается от вычисленного на 0,1 % что допустимо. Следовательно, для расчета можно принять ранее найденное значение коэффициента расхода системы. Определяем продолжительность опорожнения аппарата.  Проверяем условие  . 11+2 < 15Расчет системы аварийного слива считаем законченным. |