Энергозатраты вт. Наши приборы работают за вас! Порядок проведения измерений

Тема:
Пожарная опасность выхода
горючих веществ из
нормально работающих
технологических аппаратов
1

Учебные вопросы:
1. Образование горючей среды при эксплуатации
аппаратов с дыхательными устройствами
2. Образование горючей среды при эксплуатации
аппаратов с открытой поверхностью испарения,
аппаратов периодического действия и герметичных
аппаратов,
работающих
под
избыточным
давлением
2

Литература
Основная:
1. Пожарная безопасность технологических
процессов. Учебное пособие/ Хорошилов О.А, Пелех
М.Т., Бушнев Г.В. и др.; Под общ. ред. В.С.Артамонова –
СПБ: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС
России, 2012.- 300 с.
Дополнительная:
2.В.Р. Малинин, О.А. Хорошилов. Методика
анализа пожаровзрывоопасности технологий: Учебное
пособие. - СПб: Санкт-Петербургский университет МВД
России, 2000.-274с.
3

1.
2.
3.
4.
5.
Нормативные документы:
Федеральный закон №123-ФЗ от 22.07.2008г.
«Технический регламент о требованиях пожарной
безопасности», в ред. 117-ФЗ.
ГОСТ Р 12.3.047-2012. Пожарная безопасность
технологических процессов. Общие требования.
Методы контроля.
СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений,
зданий и наружных установок по взрывопожарной и
пожарной опасности.
ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие
требования.
ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и
материалов. Номенклатура показателей и методы их
4
определения.

Выход веществ при
нормальной работе
технологического
оборудования
При
«большом»
дыхании
При
«малом»
дыхании
С
открытой
поверхности
испарения
При
эксплуатации
аппаратов
периодического
действия
из
герметичных
закрытых
аппаратов,
работающих под
повышенным
давлением
5

Вопрос 1. Образование горючей
среды при эксплуатации аппаратов с
дыхательными устройствами
6

Аппараты с дыхательными устройствами -
закрытые емкости, внутренний объем
которых сообщается с ок ружающей средой
через дыхательные устройства (дыхательные
трубы, клапана и т.п.).
К таким аппаратам относятся резервуары,
мерники, дозаторы и другие емкости, работа
которых по условиям технологии требует
изменения уровня жидкости.
7

8

Нижний температурный предел
распространения пламени (НТПР) и
верхний температурный предел
распространения пламени (ВТПР)- это
температурные пределы, в рамках
которых, в замкнутом объеме, смесь
паров жидкости с окислителем способна
воспламеняться от источника зажигания.
Измеряются в градусах по Цельсию °С
9

Образование горючей среды у дыхательных
уст ройств возможно, если рабочая температура
жидкости в аппарате больше или равна НТПР:
t p tн
Размер зоны горючих концентраций у
дыхательных устройств за висит от количества
выходящих паров, их свойств, конструкции ем
кости и самого дыхательного устройства и
многих других факторов.
10

«Большое» дыхание технологических
аппаратов с горючей испаряющейся
жидкостью - вытеснение паров при
значительном
изменении
уровня
жидкости в аппарате
«Малое» дыхание - выход паров горючей
испаряющейся жидкости при изменении
температуры окружающей среды
11

выходящих наружу при “малом дыхании”
аппаратов:
VСВ
m VСВ МАС
3
м
свободный объём резервуара,
МАС - разность массовых концентраций
3
кг
м
паров вещества ночью и днём,
12

МАС
Р ПАР М
Р VМ
где Рпар - перепад давления
насыщенных паров при изменении
температуры окружающей среды, кПа;
М – молярная масса вещества, кг кмоль-1;
Р - рабочее давление, кПа
Vм – молярный объём паров, м3 кмоль-1
13

Р РSД РSН
где РSД, РSН – давление насыщенных
паров при дневной и ночной
температурах, кПа.
14

Р0 V0 Т
VМ
Т
Р
0
где Р – атмосферное
давление,
0
кПа;
Т0 – температура окружающей
среды
при начальных условиях, К;
Т - рабочая температура, К.
15

Определение массы горючих паров,
выходящих наружу при большом
дыхании аппаратов:
VП М
m
VМ
Vп – объём паров находящихся в резервуаре, м3
VРЕЗ ОБ где Vрез- объём резервуара, м3
VП
ОБ - объёмная концентрация
100
ОБ
РS
100%
Р
паров внутри резервуара,
% об
16

Герметизация аппаратов
путем установки
дыхательных
клапанов
Применение
газоуравнительных
систем
Устройство систем
улавливания и утилизации
выходящих через дыхательные устройства горючих
паров
Способы предупреждения образования горючей среды снаружи
аппаратов при использовании на них дыхательных устройств
Ликвидация паровоздушного пространства в
резервуарах
Окраска
аппаратов
в светлые
тона
Снижение количества
выбросов от
"малых дыханий"
Орошение
аппаратов
водой
Устройство
теплоизоляции
Вывод дыхательных
труб за пределы
помещения
Хранение
горючих
жидкостей в
подземных
емкостях
17

Вопрос 2.
Образование горючей среды при
эксплуатации аппаратов с открытой
поверхностью испарения, аппаратов
периодического действия и
герметичных аппаратов,
работающих под избыточным
давлением
18

При нормальных режимах работы
оборудования горючая среда на
технологических участках может
образовываться в том случае, если по
условиям технологии применяются:
1. Аппараты с открытой поверхностью
испарения
2. Аппараты, периодически открываемые
для выгрузки и загрузки веществ
3. Герметичные аппараты, работающие
под избыточным давлением
19

1. Аппараты с открытой поверхностью
испарения
Горючая концентрация паров жидкости в смеси с
воздухом над поверхностью аппаратов с открытой
поверхностью испарения будет образовываться в
том случае, если рабочая температура жидкости tр
будет выше ее температуры вспышки:
t p t всп
20

Способы предупреждения
образования горючей
среды при использовании
аппаратов
с открытой поверхностью
испарения
Замена
аппаратов с
открытой
поверхностью
испарения на
закрытые
герметизиров
анные
аппараты
Замена ЛВЖ
и ГЖ на
пожаробезопасные
жидкости
и составы
Поддержание
рабочей
температуры
горючей
жидкости
ниже
температуры
вспышки
Рациональны
й выбор
формы
открытого
аппарата
Устройство
местных
отсосов и
систем
улавливания
паров
21

2. Аппараты, периодически открываемые для
выгрузки и загрузки веществ
Оценка возможности образования горючей среды
в объеме помещений или локальных зонах в общем
случае может быть произведена путем сравнения
фактической концентрации горючих веществ ф со
значением нижнего концентрационного предела
распространения пламени н.
Горючая среда будет образовываться в том случае,
если выполняется условие
ф н
22

Способы предупреждения образования
горючей среды в помещениях при
использовании аппаратов
периодического действия
Замена
аппаратов
периодического действия на
герметичные
аппараты
непрерывного
действия
Герметизация
загрузочных и
разгрузочных
устройств
аппаратов
Устройство
систем
аспирации у
мест
сосредоточенного выхода
горючих газов,
паров и пылей
из аппаратов
Устройство
систем
аспирации из
внутреннего
объема
аппаратов с
открытой
выгрузкой
веществ
Очистка аппаратов от остатков продукта,
продувка инертным газом или
заполнение
водой при их
остановке на
длительный срок
23

Способы предупреждения образования горючей среды при
использовании аппаратов, работающих под избыточным давлением
Применение
сварки, пайки,
развальцовки
для
обеспечения
герметичности
неразъемных
соединений
Использование
легкодеформи-
руемых и из-
носоустойчи-
вых прокладок
для
герметизации
разъемных
соединений
Применение
оборудования
без
сальниковых
уплотнений
Устройство
отсосов паров
и газов
у мест
установки
сальниковых
уплотнений
Проверка
оборудования
на
герметичность
Развальцовка - круговая пластическая деформация пустотелого предмета
- расширение изнутри одного торца трубы, для того чтобы
придать ему форму небольшого раструба. В получившееся
развальцованное отверстие помещается труба с первоначальным
диаметром, и т. о. создается наиболее герметичное соединение

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель начальника Красноярского

Учебного центра ФПС

Б.Ж. Касымов

2010.

ПЛАН – КОНСПЕКТ

для проведения занятий со слушателями «профессиональной подготовки пожарного ФПС МЧС России»

по дисциплине «Пожарная профилактика»

Раздел 3: «Пожарная безопасность промышленных объектов»

Тема 3.2: «Обеспечение пожарной безопасности технологического оборудования»

Цель занятия: - ознакомление с особенностями эксплуатации аппаратов с горючими газами, легко воспламеняющимися и горючими жидкостями, твердыми горючими материалами и пылями;

Ознакомления с причинами и условиями образования горючей среды в аппаратах, производственных помещениях;

Количество часов: 2 часа

Место проведения: Учебный класс

Метод проведения: Классно-групповой

Материальное обеспечение: Наглядные пособия, нормативные документы,

план-конспект.

Руководящие документы и литература:

1. Федеральный закон №123-ФЗ от 22.07.2008г. Технический регламент «О

требованиях пожарной безопасности».

2. СП 12.13130.2009. «Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».

3. ВНЭ 5-79 ППБО-103-79. «Правила безопасности при эвакуации предприятий химической промышленности».

4.В.С. Клубань «Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса». Москва Стройиздат 1987г.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

I. ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ - 10 мин.

· Проверка по списку – 1 мин.

· Опрос по ранее изложенному материалу – 8 мин.

1. Пожарная опасность зданий промышленных предприятий.

2. Общие положения по обеспечению пожарной безопасности промышленных

предприятий.

3. Требования пожарной безопасности к производственным зданиям.

· Объявление темы, цели занятия, рассматриваемых вопросов – 1 мин.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ – 60 мин.

1. Введение.

2. Образование горючей среды внутри технологического оборудования при

нормальной работе.

3. Образование горючей среды при выходе веществ наружу из нормально действующих аппаратов.

4. Образование горючей среды в период пуска и остановки технологических

аппаратов.

5. Образование горючей среды при нарушении режима работы и повреждении технологических аппаратов.

6. Предотвращение распространения пожара.

III. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ - 10 мин.

· Ответы на вопросы – 1 мин.

* Опрос по ранее изученному материалу – 7 мин.

1. Назвать причины образование горючей среды внутри технологического

оборудования при нормальной работе.

2. Назвать причины образование горючей среды при выходе веществ наружу из

нормально действующих аппаратов.

пожарной и взрывопожарной опасности.

* Подведение итогов – 1 мин.

* Задание на самоподготовку – 1 мин.

ПЛАН-КОНСПЕКТ составил

старший преподаватель Красноярского

учебного центра ФПС

подполковник внутренней службы

Т.А.Ульянова

2010г.

ПЛАН-КОНСПЕКТ

рассмотрен на заседании

предметной комиссии

2010г.

Протокол № ____

Старший преподаватель цикла специальных дисциплин

майор внутренней службы

Е.Н. Карелин

2010г.

Начальник цикла специальных дисциплин

Красноярского учебного центра ФПС

подполковник внутренней службы

Г.В.Сальникова

2010г.

Введение

Анализ пожарной опасности и защиты технологических процессов производств осуществляются поэтапно. Он включает в себя изучение технологии производства; оценку пожароопасных свойств веществ, обращающихся в технологических процессах; выявление возможных причин образования в производственных условиях горючей среды, источников зажигания и путей распространения пожара; разработку систем предотвращения возникновения пожара и противопожарной защиты. А также организационно – технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Определяются аппараты, в которых содержится легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие газы и измельченные твердые горючие вещества и материалы. Устанавливаются, какие именно вещества, и в каком количестве участвуют в технологических процессах; при этом составляется полный перечень пожароопасных веществ и дается оценка их пожарной опасности. К пожароопасным относятся вещества и материалы, свойства которых каким – либо образом способствуют возникновению или развитию пожара. В связи с этим кроме горючих веществ, к ним должны быть отнесены азотная и другие кислоты, негашеная известь, перекись водорода, марганцовокислый калий.

Образование горючей среды внутри технологического оборудования при нормальной работе

Вещества и материалы, обращающиеся в технологических процессах производств, по агрегатному состоянию делятся на жидкие, газообразные и твердые . Каждая из этих групп веществ имеет свои особенности, которые влияют на условия образования горючей среды в аппа­ратах.

Аппараты с жидкостями. Впроизводственных усло­виях аппараты с жидкостями обычно не заполняются пол­ностью и, следовательно, над зеркалом жидкости имеется определенный свободный объем, который по­степенно насыщается парами жидкости.

При таких условиях количество паров в свободном пространстве может быть достаточным для образования в смеси с воздухом или другим окислителем горючей концентрации

Концентрационные пределы воспламенения для жид­костей приводятся в справочной литературе, а при не­обходимости могут быть определены экспериментально или расчетным путем.

Аппараты с газами . Их работа чаще связа­на с некоторым избыточным давлением, и обычно аппа­раты и трубопроводы при нормальной работе заполнены горючим газом (или смесью газов) без примеси окисли­теля. Горючая концентрация внутри таких аппаратов образоваться не может из-за отсутствия окислителя (ра­бочая концентрация в них С =100 % об.).

Рабочую концентрацию определяют по технологиче­скому регламенту исходя из соотношения компонентов, подаваемых в аппарат, или путем взятия проб смеси газов из аппарата и проведения газового анализа на соответствующих приборах.

Для предупреждения образования горючей концентрации в аппаратах с газами используются следующие технические решения: поддержание рабочей концентрации горючего газа в смеси с окислителем за концентрационными пределами воспламенения с помощью систем автоматики; при этом условие опасности преобразуется в условие без­опасности.

Аппараты с пылями. Многие технологические процес­сы (дробление, размол, разрыхление, сепарация; пнев­мотранспорт и т.п.) связаны с получением, переработ­кой или выделением в качестве побочного продукта пы­левидных материалов (пылей), которые представляют собой твердые вещества в состоянии тонкого измельче­ния. В зависимости от размеров частиц и скорости дви­жения воздуха пыль может находиться во взвешенном (аэрозоль) или осевшем (аэрогель) состояниях. Мини­мальную скорость движения воздушного потока (ско­рость витания), при которой твердая частичка данного размера начнет оседать, определяют расчетным путем. Взвешенная в воздухе пыль может образовывать взры­воопасную концентрацию. Концентрационные пределы воспламенения пылевоздушных смесей зависят от хими­ческого состава вещества, его измельченности (дисперс­ности), влажности и зольности.

Повышенную опасность для технологического оборудования представляет осевшая пыль , образующая в виде отложений на внутренних стенках аппаратов. Обладая развитой поверхностью контакта с окислителем (чаще воздухом), она в отложившемся состоянии может самовозгораться, а при взвихрении – образовывать горючую концентрацию . Это обстоятельство обуславливает характерную особенность циклического протекания пылевых взрывов. Сначала, как правило, происходит первичный взрыв (вспышка) небольшой мощности в локальной зоне технологического оборудования. Образующая при этом ударная волна приводит к взвихрению отложившейся пыли и образованию горючей пылевоздушной смеси в значительно большом объеме. Происходит повторный взрыв, который часто приводит к разрушению оборудования и к образованию горючей концентрации уже в объеме производственного цеха. Мощность последнего взрыва оказывается достаточной для разрушения всего здания, в котором размещается производство.

Осевшая пыль в машинах и аппаратах накапливается в застойных зонах. Накапливанию осевшей пыли способствуют увеличенная влажность среды, конденсация влаги на внутренних стенках аппаратов и трубопроводов, повышенная их шероховатость.

Для предупреждения образования горючей концентрации в аппаратах с пылями могут быть применены следующие технологические решения:

Применение менее «пылящих» технологических процессов

(вибрационного помола, измельчение с увлажнением);

Устройство систем местных отсосов от технологического оборудования;

Флегматизация негорючими (инертными) газами минеральными пылями

Предупреждение оседания пылей внутренних поверхностях аппаратов и

трубопроводов. Это достигается выбором оптимальной скорости

пневмотранспортирования пылевидных материалов.