БЖД. Тема создание оптимальной
 Скачать 4.58 Mb.
|
10000°С и значительно превышает температуру воспламенения горючих смесей. Мерами защиты от электрических разрядов являются использование взрывозащищенного электрооборудования и его правильная эксплуатация. При устройстве электроустановок устанавливаются необходимый уровень и вид взрывозащиты электрооборудования, категория электрооборудования в соответствии с рабочей газовой смесью, а также температурный класс. Разряд статического электричества является опасным источником воспламенения. Статическое электричество возникает при трении диэлектриков, в потоке жидкости, при ее разбрызгивании, в струе пара или газа, при трении частиц из разных материалов (порошки в 91 трубопроводе), при индукционной зарядке изолированного проводника за счет присутствия соседнего заряда. 92 Воспламенение зависит от энергии искры: W = 0,5CV 2 (Дж), где С – емкость (Ф); U – потенциал (В). Искры статического электричества характеризуются напряжением в тысячи вольт и способны воспламенить многие горючие смеси. Для защиты от электростатического электричества используют мероприятия: заземление металлических частей оборудования. Сопротивление заземления для защиты от статического электричества допускается до 100 Ом; уменьшение удельного поверхностного и объемного электрического сопротивления перерабатываемых материалов за счет повышения относительной влажности воздуха до 65– 70%, обработки поверхностно-активными веществами, антистатическими присадками; нейтрализацию электрических зарядов с помощью нейтрализаторов (радиоизотопных, индукционных и др.); ограничение скорости транспортирования и истечения жидкости: для жидкостей с удельным электрическим сопротивлением ρ 10МОм · м – до 10 м/с, а для жидкостей с ρ до 10 3 МОм · м – до 5м/с и для жидкостей с ρ > 10 3 МОм · м– до 1,2 м/с (при диаметре трубопровода до 200 мм). Подача жидкости должна исключать разбрызгивание, бурное перемешивание; исключение присутствия в парогазовом потоке твердых и жидких частиц при транспортировке парогазовых горючих смесей; использование электропроводного оборудования при переработке и транспортировке сыпучих материалов. Опасным импульсом воспламенения является молния. Предупреждение попадания горючей смеси в зону импульса воспламенения. Мероприятиями, предупреждающими попадание горючей смеси в зону импульса воспламенения, являются: обеспечение герметичности оборудования, содержащего горючее вещество. Для оценки герметичности используется зависимость 2 1 100 τ p n p , где р 2 и р 1 – начальное и конечное давление; τ – продолжительность испытания. Для нового оборудования допускается падение давления за 1 час для токсичных сред – не более 0,1%, а для пожаровзрывоопасных сред – до 0,2%; ограждение поверхностей испаряющихся горючих жидкостей при рабочих процессах, при заполнении аппаратов; флегамитизация рабочей среды инертными газами (N 2 , СО 2 и др.) либо ингибиторами горения (хладоны, фреон и др.), не поддерживающими горения; автоматическое включение аварийной вентиляции при превышении ПДК горючих газов в воздухе помещения. Аварийная вентиляция совместно с основной должна обеспечивать не менее 8-кратного воздухообмена в час внутри помещения; система контроля содержания взрывоопасных газов в воздухе помещения. С помощью приборов газового анализа контролируется опасная концентрация, составляющая 0,2–0,3 доли от нижнего предела взрываемости (НПВ) горючего газа; устройство гидрозатворов для предотвращения утечки горючих газов и распространения огня; 93 продувка или заполнение инертным газом объемов технологического оборудования с горючим; установка огнепреградителей на трубопроводах, под дыхательными клапанами резервуаров с горючим для разбивания возникающего пламени на мелкие струи, охлаждение пламени и остановки его распределения; обоснование и соблюдение режимов работы оборудования, исключающих пожароопасные ситуации; соблюдение пожаробезопасной технологии ремонтных работ (исключение одновременного проведения несовместимых по пожаробезопасности работ). Предупреждение распространения огня. Основными мероприятиями предупреждения распространения огня являются: 1. Соблюдение противопожарных разрывов между зданиями. В зависимости от пожарной опасности зданий, их огнестойкости, количества и свойств перерабатываемых материалов устанавливаются противопожарные разрывы. Наибольшие разрывы для товарных емкостей до 500 м. Для приближенного расчета разрыва (Z) используется зависимость Z K F (м), где К – коэффициент учета температуры горящего объекта, степени черноты (обычно 0,85–0,9); F – максимально возможная площадь пламени горящего объекта (м 2 ). 2. Зонирование размещения зданий с учетом противопожарных, санитарно- гигиенических требований и технологических связей. Здания повышенной пожаровзрывоопасности объединяются в одну зону и располагаются с подветренной стороны. Склады горючих жидкостей размещаются на более низких отметках по отношению к другим объектам. 3. Выбор строительных материалов и конструктивные решения для сооружаемых зданий производится в зависимости категории пожаровзрывоопасности зданий. 4. Противопожарные конструктивные мероприятия: противопожарные стены с огнестойкостью не менее 2,5 часов, опирающиеся на фундамент и разделяющие здание на противопожарные отсеки (рис. 96); Рис. 96. Противопожарные стены-брандмауэры (а) и противопожарная зона (б): 1 – поперечный брандмауэр; 2 – продольный брандмауэр; 3 – пожарный мостик противопожарные перекрытия для исключения распространения пожара по вертикали; противопожарные зоны, имеющие стены с огнестойкостью не менее 1,5 часов; противопожарные отсеки, отделенные пожарными преградами; 94 противопожарные экраны (водяные завесы, ограждающие конструкции) для ограждения лучистой энергии; легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) для снижения нагрузки на ограждения при взрывном горении; Площадь ЛСК не менее 0,3–0,5 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А, Б; огнепреградители, препятствующие прохождению пламени; Они устанавливаются в коммуникациях, на резервуарах и представляют металлический корпус, наполненный металлической сеткой, гравием, кольцами Рашига; быстродействующие отсекатели, гидрозатворы для защиты от распространения пламени в трубопроводах для транспортировки пылевоздушных смесей; огнепреграждающие перемычки, обвалование для предотвращения распространения огня по канавам, в которых расположены трубы с горючей жидкостью. 5. Эвакуация горючих жидкостей и газов осуществляется соответственно – жидкости в специальные аварийные емкости, а газы сжигаются в факельных установках. Аварийные емкости для жидкостей располагаются не ближе 40–50 м от объекта, а сечение трубопровода для слива (F) определяется зависимостью 4 3 3 V F μt gH , где V – объем сливаемой жидкости (м 3 ); t – время слива (с); Н – высота столба жидкости в резервуаре (м); μ – коэффициент расхода жидкости. 6. Эвакуационные мероприятия во время пожара. Производственные здания должны обеспечивать эвакуацию людей во время пожара. Для этого в здании предусматриваются пути эвакуации (проходы, лестницы), ведущие из помещения. Здание должно иметь не менее двух эвакуационных выходов. В зависимости от категории взрывоопасности зданий, их огнестойкости, этажности определяется максимально допустимое расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода. Пути эвакуации должны обеспечивать потребное время эвакуации (τ Э ), которое ограничивается критической продолжительностью пожара (τ ПК ), т.е. время возникновения критических условий для жизни человека (τ Э < τ ПК ). Важным мероприятием, облегчающим эвакуацию людей и тушение пожара, является противодымная защита зданий. Мерами, исключающими задымление при пожаре, служат конструктивные решения: создание незадымленных лестниц путем устройства воздушных зон, подбора воздуха; использование оконных проемов, фонарей для удаления продуктов горения; устройство дымовых люков в покрытии зданий; устройство дымовых проемов, шахт. 7. Средства пожаротушения. Наличие необходимого комплекта средств пожаротушения и их исправность – условие успешного тушения пожара. Для прекращения горения средствами пожаротушения используются следующие принципы: изоляция очага горения от поступления воздуха; охлаждение очага горения; интенсивное торможение (ингибирование) химической реакции в пламени; механический срыв пламени (струей воды, багром); разбавление концентрации кислорода в зоне горения негорючими газами (углекислый газ концентрация 30%, азота 35%); огнепреграждение, когда пламя распространяется через узкие каналы. В качестве огнетушащих материалов используются: вода, обладающая охлаждающей способностью благодаря высокой теплоемкости и теплоте парообразования; 95 пены воздушномеханическая и химическая, изолирующие очаг загорания. Они характеризуется стойкостью (т.е. временем сохранения исходного состояния) и кратностью (т.е. отношение объема пены к объему исходных продуктов); инертные газы (СО 2 , N 2 ) для снижения концентрации кислорода в зоне горения; порошковые составы (силикагель, бикарбонат калия, кальцинированная сода и др.) для огнепреграждения и охлаждения; галоидированные углеводороды для торможения реакции горения. Средства пожаротушения подразделяют на первичные, передвижную пожарную технику и стационарные средства пожаротушения. Первичные средства пожаротушения служат для ликвидации небольших загораний. В их состав входят пожарные стволы внутреннего пожарного водопровода, огнетушители (пенные, газовые, порошковые) (рис. 97, 98, 99), сухой песок, асбестовые одеяла и т.п. Рис. 97. Типы огнетушителей: а – химический пенный огнетушитель ОХП-10; б – огнетушитель воздушно-пенный ОВП-10; огнетушители углекислотные: в – ручной ОУ-2; г – передвижной УП-2М Рис. 98. Порошковый огнетушитель с пусковым газовым баллончиком или газогенерирующим устройством: 1 – чека; 2 – ручка для переноски; Рис. 99. Порошковый огнетушитель с внешним газовым баллончиком: 1 – вентиль; 2 – газовый баллончик; 3 – газовая трубка; 4 – сифонная трубка 96 3 – пробойник; 4 – газовая трубка; 5 – шланг; 6 – пусковой баллон; 7 – запорно-распыливающее устройство (пистолет) для подачи ОТВ; 5 – шланг; 6 – пистолет Передвижная пожарная техника находится на вооружении пожарных команд и доставляется к месту возникновения пожара. Пожарная техника подразделяется на основные средства, на спецсредства и на вспомогательные. Основными средствами являются автоцистерны, автонасосы, они служат для доставки к месту пожара личного состава, огнегасительных средств, пожаротехнического оборудования и подачи огнегасящих материалов в очаг пожара. Стационарные средства: водяные (для подачи сплошных и распыленных струй); водохимические (для подачи водных химических растворов); пенные (подающие химическую и воздушно-механическую пену); газовые (для подачи инертных газов); порошковые. По принципу действия различают стационарные установки: тушения по площади (водой, пеной, порошком); объемного тушения (инертные газы, пар, пена); локального тушения; блокирующего действия («негорючий барьер» распыленной воды). Широко используются автоматические установки пожаротушения: дренчерные и спринклерные. В дренчерных установках используются оросительные головки открытого типа, а в спринклерных – головки закрыты легкоплавким замком (рис. 100). Установки приводятся в действие от датчиков: раствор пенообразователя подается в генератор, и оттуда пена идет в очаг горения. Автоматические установки тушения состоят из датчиков, побудительно-пусковых и сигнальных устройств, трубопроводов и оборудования для подачи огнегасительного средства. Эффективность использования средств пожаротушения в значительной степени зависит от своевременного обнаружения загорания и вызова пожарных подразделений, как правило, пожарная связь извещения оборудуется в зданиях категории А, Б и В площадью более 500 м 2 В качестве связи извещения используются электрическая пожарная сигнализация. Основными элементами являются: извещатели – датчики, размещенные в защищаемом помещении, приемная станция для приема сигналов о пожаре, устройство питания системы сигнализации. Система электрической пожарной сигнализации бывает шлейфовой и лучевой, используемой на объектах небольшой протяженности. На крупных объектах применяют шлейфовую (кольцевую) систему. В зависимости от характеристик защищаемого здания используют извещатели разного типа. Дымовые извещатели реагируют на появление продуктов сгорания. Обычно эти ионизационные датчики с охраняемой зоной одного датчика 50–100 м 2 . Световые датчики с Рис. 100. Спринклерная (а) и дренчерная (б) головка: 1 – замок; 2 – металлическая диафрагма; 3 – стеклянный клапан; 4 – обойма головки; 5 – хомут; 6 – розетка для разбрызгивания воды 97 фотоэлементами реагируют на инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Охранная зона датчика до 600 м 2 . Тепловые датчики с чувствительным полупроводниковым теплосопротивлением имеют температуру срабатывания 40–90 о С и охранную зону одного датчика до 25 м 2 98 Применение взрывозащиты Для обеспечения надежной и безопасной работы герметичных систем и установок, находящихся под давлением, необходимо выполнять технические мероприятия по предупреждению аварий и взрывов. Конструкция установок должна обеспечивать их надежную и безопасную работу, возможность осмотра и очистки, промывки, продувки и ремонта, а также проведения необходимых испытаний. Все установки, работающие под давлением, маркируют. На маркировке указывают наименование завода-изготовителя, заводской номер установки, год изготовления и дату технического освидетельствования, общую массу установки, вместимость, рабочее и пробное давление, ставится клеймо завода. Емкости высокого давления подлежат регистрации, регулярным техническим освидетельствованиям и испытаниям. Трубопроводы, баллоны, цистерны окрашивают в цвета, соответствующие их содержимому, и снабжают надписью с наименованием хранимого или транспортируемого вещества. Оборудование повышенного давления должно иметь системы взрывозащиты, предполагающие: применение оборудования, расчитанного на давление взрыва; применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес; защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т.д.); контрольные приборы для измерения давления и температуры. Взрывозащита систем повышенного давления достигается: организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; контролем и надзором за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности и т.п. Для предотвращения чрезмерного повышения давления в сосуде служат предохранительные устройства, при срабатывании которых избыточное давление сбрасывается из сосуда или установки. Предохранительные устройстваобязательно устанавливают на все установки и сосуды, работающие под давлением, за исключением малых объектов, например газовых баллонов. Поскольку от исправности предохранительного устройства зависит безопасная работа установки, часто предусматривают два устройства – одно рабочее, а другое контрольное. Предохранительные устройства имеют различное конструктивное исполнение, но наиболее распространены следующие: предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны); взрывные клапаны; предохранительные клапаны (пружинные, грузовые и др.). Предохранительные мембраныпросты по конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Наиболее характерным признаком, по которому обычно классифицируют предохранительные мембраны, является характер их разрушения. Различают разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие и 99 специальные предохранительные мембраны. Наиболее простым и распространенным типом являются разрывные мембраны, изготавливаемые из тонколистового металлического проката (рис. 101). При нагружении рабочим давлением мембрана испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90% от разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны. При превышении допустимого давления мембрана разрывается, и давление из сосуда сбрасывается, предотвращая тем самым его взрывное разрушение. Весьма существенным недостатком предохранительных мембран является тот факт, что после срабатывания защищаемое оборудование остается открытым, что, как правило, приводит к остановке технологического процесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. Кроме того, при разгерметизации технологического оборудования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены подсосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отверстие мембраны. Для защиты аппаратов, подвергающихся периодическому вакуумированию, можно использовать хлопающие мембраны. |