пожарная безопасность технологических процессов. Противопожарная защита цеха с краскоприготовительным отделением

• Название: Противопожарная защита цеха с краскоприготовительным отделением
• Анкор: пожарная безопасность технологических процессов
• Дата: 18.11.2022
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: pbtp_3.doc
• Тип: Курсовой проект; #796423
• страница: 4 из 4

8. 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.

3.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 Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Р_max 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 F_и T=477,2•10^-6•240•3600=412,3 кг

где W – интенсивность испарения, кг/с•м²; F_и– 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); Р_н давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р,



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;

V_св – свободный объем помещения, м³

V_св = V_пом•0,8=55296•0,8=44236 м³

_{ г,п} – плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг× м^-3, вычисляемая по формуле





где М – молярная масса, кг/кмоль; v₀ – мольный объем, равный 22,41 м³/кмоль; t_p — 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 t_p по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С; С_ст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле







где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; n_C, n_н, n_o, n_X – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего _{ };

К_н коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н 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.