Главная Коллекция "Revolution" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Анализ пожарной опасности процесса окраски тракторных деталей методом распыления и разработка мер противопожарной защиты

Анализ пожарной опасности процесса окраски тракторных деталей методом распыления и разработка мер противопожарной защиты

Анализ пожарной опасности технологического процесса и обращающихся материалов. Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования и появления источников зажигания. Расчет параметров системы аварийного слива из смесителя.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.05.2014
Размер файла 63,0 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЧС России

Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Анализ пожарной опасности процесса окраски тракторных деталей методом распыления и разработка мер противопожарной защиты

Выполнил: Скворцов Д.В., ФПБ, 4 курс, группа №41

(Ф.И.О., факультет, курс, №группы)

Научный руководитель:

(ученая степень, ученое звание, спец. звание, Ф.И.О.)

Санкт-Петербург 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

  • Введение
  • 1. Исходные данные
  • 2. Описание технологического процесса
  • 3. Анализ пожарной опасности технологического процесса
  • 3.1 Анализ пожарной опасности обращающихся веществ и материалов
  • 3.2 Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования
  • 3.3 Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ из технологического оборудования
  • 3.4 Оценка возможности появления источников зажигания (инициирования горения)
  • 3.5 Определение возможных причин и путей распространения пожара
  • 4. Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса
  • 4.1 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования
  • 4.2 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение повреждения технологического оборудования и образования горючей среды при выходе веществ наружу
  • 4.3 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предупреждение возникновения источников зажигания (инициирования горения)
  • 4.4 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предупреждение распространения пожара
  • 5. Инженерные расчеты
  • 5.1 Расчет категории помещения технологического процесса с использованием легковоспламеняющихся жидкостей
  • 5.2 Расчет параметров системы аварийного слива из сместителя

Введение

В курсовом проекте объектом анализа пожарной опасности выступает технологический процесс окраски промышленных изделий методом пневматического распыления. пожарный опасность горючий аварийный

Под окраской в широком смысле понимается процесс нанесения лакокрасочных материалов на подготовленную поверхность какого-либо изделия. Процессы окраски в настоящее время используются в технологиях практически всех отраслей промышленности. Окраска изделий производится прежде всего с целью их защиты от негативного воздействия окружающей среды, а также с целью декоративной отделки изделий. Лакокрасочные покрытия на сегодняшний день являются основным средством защиты металлических изделий от коррозии. Ими защищают 80% всех изделий, выпускаемых металлообрабатывающими и машиностроительными заводами.

Метод пневматического распыления получил наиболее широкое применение для окраски промышленных изделий. Более 70% всех лакокрасочных материалов, применяемых в машиностроении, наносят этим способом.

Процессы окраски при определенных условиях могут представлять серьезную пожарную опасность. Пожарная опасность процесса окраски зависит от целого ряда факторов: от вида и состава лакокрасочных материалов, от способа нанесения лакокрасочных материалов на поверхность, от конструктивных особенностей окрасочных установок, условий проведения технологического процесса и т.п. В связи с этим инженер пожарной безопасности при оценке пожарной опасности конкретного окрасочного оборудования и разработке мер безопасности должен учитывать все эти факторы.

Статистика пожаров на производственных объектах по причине неисправности производственного оборудования и нарушения технологического процесса производства показывает, что за год происходит порядка 600 - 700 пожаров, которые наносят огромный материальный ущерб.

Временной период

Количество пожаров, единиц.

Материальный ущерб, тыс. руб.

Январь - июнь, 2011

303

251787

Январь - декабрь, 2012

695

329935

Январь - декабрь, 2013

635

337045

Анализ пожарной опасности и ППЗ технологических процессов производств основаны на выявлении в производственных условиях причин возникновения горючей среды, теплофизических условий зажигания и путей распространения огня.

Целью курсового проекта является осуществление анализа пожарной опасности технологического процесса и разработка мер противопожарной защиты.

Задачи данного курсового проекта следующие:

1. Изучить процесс окраски тракторных деталей.

2. Проанализировать процесс окраски тракторных деталей с точки зрения пожарной опасности.

3. Разработать комплекс мероприятий и технических решений по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса окраски.

4. Произвести инженерные расчеты по обоснованию факторов пожарной опасности или требуемых средств противопожарной защиты.

1. Исходные данные

№ п/п

Наименование оборудования

Режим работы

Размеры

Р, МПа

t, 0С

d или l, м

h, м

1.

Насос подачи растворителя

0,25

20

-

-

2.

Мерники растворителя

-

20

1

2

3.

Смесители - растворители

0,15

60

1,5

2,5

4.

Бункер полуфабриката

-

40

1

2

5.

Насос подачи краски

0,3

60

-

-

6.

Фильтр

-

-

-

-

7.

Баки готовой краски

0,11

50

1,5

3

8.

Насос циркуляционный

0,6

40

-

-

9.

Кольцевая линия

0,6

40

0,1

-

10.

Конвейер

-

-

-

-

11.

Сушка подготовленных для окраски изделий

-

-

-

-

12.

Камера очистки деталей

-

-

-

-

13.

Загрузочная площадка

-

-

-

-

14.

Разгрузочная площадка окрашенных изделий

-

-

-

-

15.

Сушильная камера

-

80

4х3

10

16.

Теплоизлучающие панели

-

300

-

-

17.

Окрасочная камера

-

20

3х3

8

18.

Резиновые шланги краски

0,4

40

0,2

10

19.

Водяная завеса для управления частиц краски

-

-

-

-

20.

Вентиляционная камера

-

-

-

-

Насос подачи растворителя-бензола центробежный

Давление, МПа

0,4

Температура, єС

10

Диаметр линии, мм

75

Вид уплотнения

СУ

Производительность, л/мин

0,4

Диаметр вала, мм

40

Мерники растворителя-бензола (степень заполнения 0,9)

Диаметр, м

1

Высота, м

1,2

Температура жидкости, єС

10

Давление, МПа

0,101

Диаметр линии, мм

75

Защита дыхательной линии

ОП 1

Регулирование уровня

Автоматическое

Аварийный слив

Нет

Сушильная камера радиационного типа (обогрев природным газом). Свободный объем 30%

Длина, м

10

Ширина, м

4

Высота, м

3

Температура поверхности излучения, єС

300

Производительность, м3/мин

750

Количество испаряемого растворителя, г/м3

12

Кратность вентиляции, I/ч

2

Средства тушения

Нет

Помещение мерников

Длина, м

16

Ширина, м

12

Высота, м

5

Кратность вентиляции, 1/ч

4

Скорость воздуха м/с

0,2

Расстояние до задвижек, м

8

Привод задвижек

Ручной

Средства тушения

Пена

2. Описание технологического процесса

Окрасочный цех тракторостроительного завода предназначен для окраски и сушки различных деталей машин. Перед окраской поверхность окрашиваемых деталей очищают от ржавчины и обезжиривают. Необходимое количество лакокрасочного материала приготовляется в краскоприготовительном отделении цеха путем разбавления полуфабриката соответствующим растворителем.

Для окраски тракторных деталей используется раствор синтетической полиэфирной смолы в бензоле. Поэтому ниже приведена схема (рисунок 1) и дано описание технологического процесса.

Процесс приготовления краски.

В краскоприготовительном отделении цеха насосом 1 подается необходимое количество растворителя, которое отмеривается мерником 2 и сливается в лопастный аппарат-растворитель 3. Одновременно в аппарат-растворитель 3 из бункера 4 подается полуфабрикат краски, состоящий из 70% смолы и 30% растворителя.

В аппарате 3 при непрерывной работе мешалки и при подогреве его горячей водой (до 60єС на тракторном заводе) происходит растворение и разбавление полуфабриката до требуемого готового состава краски. В состав краски, потребной для цеха тракторного завода, входит 20% смолы и 80% растворителя. Приготовленная краска из аппарата 3 выбирается центробежным насосом 5, продавливается для очистки от твердых частичек через фильтр 6 и поступает в расходные емкости 7. Из емкостей 7 краска непрерывно циркулирует за счет насосов 8 по кольцевой линии 9 до окрасочной камеры 17 и обратно.

Процесс окраски и сушки деталей.

Подлежащие окраске металлические детали поступают из соседних цехов на площадку 13 (см. рисунок 1) цеха окраски. Здесь детали навешивают на конвейер 10 и он доставляет их в камеру 12 для механической и химической очистки от грязи и ржавчины, а также для обезжиривания. Химическая очистка осуществляется слабыми водными растворами фосфорной кислоты и ПАВ (поверхностно-активных веществ). После очистки и промывки деталей водой конвейер доставляет их для сушки в камеру 11.

Очищенные и высушенные детали поступают в окрасочную камеру 17 через открытые проемы в торцевых стенах. Камера имеет два рабочих места для окраски изделий пульверизатором. К каждому пульверизатору по гибкому рукаву 18 подводится краска от циркуляционного кольца 9, а по отдельному рукаву - сжатый воздух. Окрасочная камера имеет вытяжную вентиляцию. Отсасываемый воздух при выходе из камеры очищается от частичек краски, проходя через гидрофильтр.

Стены окрасочной камеры очищаются от осевшей краски медными скребками раз в неделю, пол - после каждой рабочей смены. После окраски детали поступают на сушку в сушильную камеру 15. Сушильная камера терморадиационного типа с электро- или газообогревательными закрытыми панелями 16. Максимальная температура обогреваемой поверхности панели в камере - 400єС. Сушильная камера имеет вытяжную вентиляцию.

При сушке тракторных деталей выделяются пары бензола. Высушенные детали конвейером подаются на разгрузочную площадку 14 и далее отвозятся тележками в сборочные цехи. План размещения оборудования в окрасочном цехе и краскоприготовительном отделении и продольный разрез здания показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 : Принципиальная технологическая схема процесса окраски

1- насос, 2 - мерник, 3 - аппарат-растворитель, 4 - бункера, 5 - центробежный насос, 6 - фильтр, 7 - расходные емкости, 8 - насос, 9 - кольцевая линия,10 - конвейер,15 - сушильная камера, 17 - окрасочная камера, 18 - гибкий рукав.

3. Анализ пожарной опасности технологического процесса

Пожарная опасность процесса окраски характеризуется

· пожаровзрывоопасными свойствами применяемых лакокрасочных материалов и их наличием в больших количествах;

· возможностью образования горючей среды внутри технологического оборудования и в производственных помещениях;

· высокой вероятностью появления теплофизических условий зажигания;

· возможностью быстрого распространения пожара в окрасочных цехах.

3.1 Анализ пожарной опасности применяемых веществ и материалов

В процессе окраски используются растворитель (Р-12) и полиэфирные смолы в качестве пленкообразователя.

Растворитель Р-12 (С6,837Н9,217О0,515) представляет собой смесь химических соединений или химические соединения, обладающие способностью растворять различные вещества.

Это прозрачная жидкость, имеющая желтоватый оттенок, с отсутствующими видимыми невооруженному глазу взвешенными частицами.

Для хранения вполне подходит место, защищенное от солнечных лучей и находящееся вдали от отопительных приборов и электрооборудования.

Необходимо использовать плотно закрытый сосуд и располагать его вдали от детей.

С момента изготовления срок хранения вещества Р-12 составляет не более года.

Пожарная опасность.

Сильно огнеопасно. Относят к классу 3,1 ЛВЖ с температурой вспышки менее +23 град.С

Не допускать открытого огня, искр и курения.

Смеси пар-воздух взрывоопасны.

Опасное загрязнение воздуха будет достигаться довольно быстро при испарении этого вещества при 20°C при распылении, еще быстрее.

Пар тяжелее воздуха и может стелиться по земле; возможно возгорание на расстоянии.

Вещество может образовать взрывоопасные перекиси при контакте с сильными окислителями, такими как уксусная кислота, азотная кислота, перекись водорода. Реагирует с хлороформом и бромоформом при обычных условиях с опасностью пожара и взрыва. Агрессивно в отношении некоторых видов пластика.

Средства тушения: воздушно-механическая пена, порошки.

Полиэфирные смолы - это сложные полиэфиры, способные в результате отверждения превращаться в неплавкие и нерастворимые полимеры; иногда под полиэфирными смолами понимают сами продукты отверждения.

Большая часть отвержденных полиэфирных смол - горючие материалы. Полиэфирные смолы, модифицированные галоген-, фосфор-, серо- и азотсодержащими соединениями или имеющие в своем составе антипирены, характеризуются пониженной горючестью. Отвержденные полиэфирные смолы-прочные, водо-, атмосфере- и химически стойкие (к действию к-т, бензинов, масел, окислителей) материалы; не устойчивы к щелочам. Обладают хорошей адгезией к различным поверхностям и высокими диэлектрическими показателями. В зависимости от структуры и хим. строения полиэфирные смолы окрашены в цвета от светло-желтого до темно-коричневого; плотность 1,1-1,5 г/см3; электрическая прочность 13-25 кВ/мм; температурный коэффициент линейного расширения 10-6 °С-1 (70-200 °С); теплопроводность 0,15-0,22 Вт/(м·К); удельная теплоемкость 1,05-2,3 кДж/(кг·К). Теплостойкость по Вика 55-250 °С (полиэфирные смолы на основе, аллильных мономеров); по Мартенсу 40-115 °С. Термин, и термоокислительная деструкция отвержденных стиролсодержащих полиэфирных смол происходит при температурах выше 200 °С; температурный, диапазон эксплуатации до 100°С. Переработка отвержденных полиэфирных смол без наполнителей или с порошкообразными наполнителями осуществляется методами полимерных материалов переработки, а также методами переработки клеев и мастик. Полиэфирные смолы - связующее в производстве слоистых пластиков. Полиэфирные смолы без армирующих наполнителей используют в электро- и радиотехнике (для заливки деталей), легкой промышленности, полиграфии, химической промышленности, для приготовления лакокрасочных материалов.

3.2 Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования

В закрытых емкостях установок окраски нормально работающих технологических аппаратов горючие концентрации будут образовываться при наличии паровоздушного пространства и при выполнении условия (с учетом коэффициентов безопасности):

Tнпр-10 °С ? tр ? Tвпр+15 °С,

где Tнпр и Tвпр -соответственно нижний и верхний предел распространения пламени; tр - рабочая температура жидкости в аппарате.

В данном технологическом процессе мерники имеют свободное пространство при tр=20 °С и выполняется условие, при том, что ВПР растворителя (Р-12) не имеет определённого значения (в справочнике не указано данных ). Равенство будет иметь вид:

0 °С ? tр

В технологических аппаратах имеет место большое дыхание, что при учете неравномерности распределения горючих паров по свободному объему технологического аппарата, что обусловлено, прежде всего, особенностями протекания процесса диффузии паров в свободное пространство аппарата, так же может привести к образованию горючей среды.

Большое дыхание протекает в следующих аппаратах: мерник, бункер, аппарат-смеситель, расходные емкости. Следовательно в них возможно образование горючей среды.

Итак, в технологических аппаратах окрасочных цехов горючие паровоздушные концентрации могут образовываться в следующих случаях:

· при разгерметизации технологических аппаратов в следствии механических повреждений или негерметичности соединений;

· при большом и малом дыхании технологических аппаратов;

· при нарушении температурного режима работы технологических аппаратов;

· при поступлении воздуха через дыхательные устройства внутрь технологических аппаратов.

3.3 Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ наружу из технологического оборудования

Из исправных технологических аппаратов независимо от их типа и режима работы горючие газы и пары могут в том или ином количестве выходить наружу. В определенных случаях это приводит к образованию местных зон взрывоопасных концентраций

Метод пневматического распыления является одним из наиболее пожароопасных. При этом способе создается наиболее благоприятные условия для образования горючей среды вследствие того, что при распылении лакокрасочного материала происходит интенсивное испарении растворителей и образуется «красочный туман». Горючая среда может образовываться как в самих окрасочных камерах, так и в помещениях, в емкостях с лакокрасочными материалами, а также в вентиляционных воздуховодах. В окрасочных камерах и помещениях окрасочных цехов горючие паровоздушные смеси могут образовываться в том случае, если выполняется неравенство:

Tпом ? tвсп -10 єC,

где tпом - рабочая температура в помещении, єC;

tвсп - температура вспышки лакокрасочного материала, єC;

В анализируемом технологическом процессе:

tпом мин= 20 єC , tвсп= 10 єC , tпом ? tвсп

Отсюда следует, что горючая среда может образоваться как в помещениях, в которых технологией производства предусмотрено распыление лакокрасочного материала, так и в помещениях с технологическими аппаратами при неконтролируемой утечке лакокрасочных материалов из оборудования.

Аппараты оборудованные дыхательными устройствами так же представляют угрозу образования горючей среды. Выход горючих паров из аппаратов с дыхательными устройствами происходит при увеличении температуры в газовом пространстве и в периоды их заполнения. В таких случаях опасность образования горючей среды у дыхательных устройств оценивают путем сравнения рабочей температуры жидкости tр в аппарате со значением нижнего температурного предела распространения пламени tн. Верхний температурный предел распространения пламени tв не используется, поскольку концентрация паров при их выходе из аппарата снижается и может попасть в область воспламенения. Образование горючей среды у дыхательных устройств возможно, если рабочая температура жидкости в аппарате больше или равна НТПР:

tр ? Tнтпр,

где Tнтпр - нижний предел распространения пламени;

tр - рабочая температура жидкости в аппарате.

Минимальная температура жидкости в аппарате 20 єC, это превышает значение Tнтпр= 10 єC.

Исходя из сказанного, можно сделать вывод о том, что горючая среда может образовываться при выходе веществ как из поврежденного оборудования (вследствие аварийных режимов работы), так и из нормально работающего оборудования (вследствие особенностей его конструкции). Причем вероятность возникновения горючей среды очень велика, так как в технологическом процессе происходит распыление лакокрасочных материалов, что увеличивает скорость испарения.

В помещениях окрасочных цехов горючие паровоздушные концентрации могут образовываться в следующих случаях:

· при выходе паров растворителей из окрасочных камер через технологические проемы и неплотности;

· при наличии открытых или негерметично закрытых емкостей с лакокрасочными материалами и растворителями;

· в результате испарения растворителей с поверхности изделий при прохождении последних на конвейере от окрасочной к сушильной камере;

· при сливе лакокрасочных материалов и растворителей;

· при использовании органических растворителей для мойки и очистки оборудования в помещениях.

· при распылении лакокрасочных материалов в процессе окраски.

Наибольшую пожарную опасность технологическое оборудование представляет в тех случаях, когда нарушается его нормальный режим работы и происходят повреждения аппаратов и коммуникаций.

Все возможные причины повреждений технологического оборудования объединяются в три основные группы:

механические воздействия (образование повышенного или пониженного давления, динамические нагрузки, эрозионный износ);

температурные воздействия (воздействие высоких и низких температур, температурные напряжения в металле);

химические воздействия (химическая и электрохимическая коррозия).

3.4 Анализ возможных причин и условий самопроизвольного возникновения горения и зажигания горючих смесей

Известно, что не всякий источник тепла способен воспламенить любую горючую среду и даже горючую смесь. Чтобы источник тепла стал источником вынужденного зажигания конкретной горючей среды, необходимо выполнение трех условий:

1) температура источника тепла tит должна быть не ниже температуры самовоспламенения горючего вещества tсв;

2) энергия источника тепла Wит должна быть не меньше минимальной энергии, необходимой для воспламенения горючей среды Wmin;

3) длительность действия источника тепла фит должна быть не меньше периода индукции финд.

Источниками тепла для зажигания паровоздушной смеси в окрасочных цехах могут стать:

1. Искровые разряды статического электричества, возникающие вследствие распыления и перемещения по трубам лакокрасочных материалов, а также при работе транспортеров, полиэфирные смолы склонны накапливать статическое электричество;

Позиции по схеме №3,9,18

2. Искры удара и трения, возникающие при ударах лопастей вентиляторов о корпус, при работе стальным инструментом, при использовании обслуживающим персоналом металлических набоек на обуви и т.п.; Позиции по схеме №1,5,8,11

3. Теплота трения подшипников двигателей, вентиляторов и других быстровращающихся механизмов при нарушении режима смазки, перекосе валов, чрезмерной затяжке, при загрязнении поверхности подшипников слоем отходов лакокрасочных материалов и т.п.;

Позиции по схеме №1,5,8

4. Высоконагретые поверхности оборудования и окрашиваемых изделий (например, конструктивные элементы и дымовые трубы сушильных камер и т.п.); Позиция по схеме №15

5. Искры и открытое пламя при проведении огневых работ;

6. Тепловые проявления (искры, дуги, перегрев и т.п.), возникающие при аварийных режимах работы силового и осветительного электрооборудования, а также при несоответствии эксплуатируемого электрооборудования требованиям ПУЭ.

7. Самонагревание с переходом в самовозгорание отложений окрасочных материалов на поверхности оборудования и воздуховодов.

3.5. Определение возможных причин и путей распространения пожара

Распространение пожара в окрасочных цехах может происходить в следующих направлениях:

· по поверхности разлитых лакокрасочных материалов и растворителей;

· по отложениям лакокрасочных материалов на внутренних поверхностях окрасочных камер, воздуховодов, оборудования и конструкций;

· по воздуховодам вытяжной, рециркуляционной и приточной систем вентиляции;

· по конвейерам, загрязненным отходам лакокрасочных материалов;

· по поверхности горючих изделий, а также по поверхности окрашенных негорючих изделий.

· через дверные, оконные и технологические проемы.

Причинами быстрого распространения пожара в условиях производства являются:

наличие сильно разветвленных технологических и инженерных коммуникаций с горючими веществами, связывающих между собой несколько технологических аппаратов и помещений;

наличие отложений горючих веществ внутри и на наружной поверхности технологических и инженерных коммуникаций, а также на поверхности строительных конструкций;

наличие незащищенных технологических проемов в стенах, перегородках и перекрытиях.

несоблюдение противопожарных разрывов между установками, штабелями, зданиями;

внезапное появление факторов, ускоряющих развитие пожара (разрушение аппаратов при взрыве, растекание горючих жидкостей, образование паро-, газо- и пылевоздушных облаков, разлет горящих головней и т.п.);

отсутствие или неэффективность систем обнаружения и тушения пожара на ранней стадии;

неправильные действия обслуживающего персонала

4. Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса

Все применяемые в производстве смолы и растворители должны соответствовать установленным на них ГОСТам и техническим условиям, иметь паспорт безопасности по ГОСТ 30333-2007 “Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования”. Применение в технологическом процессе веществ и материалов с неустановленными показателями пожаровзрывоопасности по ГОСТ 12.1.044-89 “Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура” или не имеющих сертификатов соответствия не допускается.

4.1 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования

Для предотвращения образования горючей среды внутри технологического оборудования необходимо, по-возможности, избегать применения органических растворителей для разведения лакокрасочных материалов. Преимущество должно отдаваться водоразбавляемым материалам, порошковым краскам, а так же лакокрасочным системам, полимеризуемым на защищаемой поверхности.

Противопожарные мероприятия, которые рекомендуется провести для предотвращения образования горючей среды внутри аппаратов:

1. Обеспечение безопасного температурного режима работы аппаратов.

Безопасным температурным режимом в технологическом процессе будет считаться тот, в котором во всех технологических аппаратах будет выполнятся следующее условие:

0 °С ? tр

2. Введение инертных газов в паровоздушное пространство технологических аппаратов. Рекомендуется использование азота, углекислого газа.

3. Применение газоуравнительных систем, позволяющих значительно снизить поступление окислителя в паровоздушное пространство аппаратов.

4. Обеспечение герметичности резервуаров и технологического оборудования.

Так же для обеспечения пожарной безопасности следует применять системы автоматического контроля и регулирования: температурного режима, состава паровоздушного пространства технологических аппаратов, давления.

При остановке и запуске технологического процесса необходимо:

1. Предусмотреть заполнение инертными газами технологического оборудования во время запуска.

2. Продувать инертными газами технологическое оборудование после остановки. А также по возможности очищать от остатков горючих веществ.

4.2 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды в помещениях и на открытых технологических площадках

Для предотвращения образования горючей среды в помещениях необходимо предотвратить выход горючих паров бензола из технологических аппаратов. Для этого следует произвести следующие мероприятия:

1. Постоянно осуществлять контроль за герметичностью технологического оборудования.

2. Вывод дыхательных труб должен быть предусмотрен за пределы помещений.

3. Поддерживать рабочее давление в аппаратах в безопасных диапазонах.

4. Исключить возможность повреждения аппаратов путем внешнего воздействия.

В каждом помещении следует предусмотреть системы местных отсосов и вентиляции в зонах повышенной опасности выхода горючих паров в объем помещения: сальники насосов, окрасочная камера. К вентиляционным системам предъявляются следующие требования:

1. На входе в вентиляционный канал воздух должен подвергаться очистке в гидрофильтрах.

2. В окрасочной камере каналы должны выводиться вверх непосредственно вдоль стен.

В помещения целесообразно установить газоанализаторы, сблокированные с двигателями вентиляторов и оборудованием, обеспечивающим подачу лакокрасочных материалов.

С целью уменьшения образования “красочного тумана” необходимо использовать бестуманные распылители, в которых лакокрасочный материал обжимается струей воздуха, в идеале инертного газа.

Трубопроводы с лакокрасочными материалами должны быть соединены сварными швами, исключением могут быть соединения с запорной арматурой и технологическими аппаратами.

Хранить лакокрасочные материалы в производственных помещениях не допускается.

Промежуточный участок между окрасочной и сушильной камерой необходимо оборудовать укрытием, боковая стенка которой не должна доходить до сушильной камеры на 0,5 - 0,7 м. Из такого укрытия следует предусмотреть местный отсос с самостоятельной вытяжной системой.

Обезжиривание поверхностей изделий следует производить негорючими растворителями. Применение горючих растворителей допускается в том случае, если по технологическим соображениям не могут быть применены другие растворители. При этом рабочие посты обезжиривания поверхностей органическими растворителями должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Мытье полов и стен растворителями запрещается. Пролитые на пол лакокрасочные материалы и растворители следует немедленно убирать при помощи опилок или путем смывания.

4.3 Мероприятия и технические решения, направленные на устранение причин и условий инициирования горения

Чтобы устранить причины и условия инициирования горения необходимо исключить возникновения теплофизические условия для зажигания. Поэтому необходимо предусмотреть выполнение следующих мероприятий:

1. Во избежание искровых разрядов возникающих вследствие накопления статического электричества заземлить все технологическое оборудование не менее, чем в 2 точках с выравниванием потенциала до безопасных величин.

2. Вентиляторы вытяжных систем должны иметь взрывобезопасное исполнение.

3. Исключить возникновения искр, возникающих при механическом воздействии на корпуса оборудования, путем ограждения защитными конструкциями. Регулярно смазывать узлы трения и содержать их в чистоте, для увеличения теплоотдачи.

4. Предусмотреть теплоизоляцию высоконагретого оборудования, дымовых труб и сушильной камеры. Температура наружной поверхности не должна превышать 45 °С. Пункт 6.3 Рекомендации ВНИИПО

5. Своевременно проводить очистку от отложений лакокрасочных изделий, особенно при использовании разных наименований красок, для предупреждения самовозгорания. Нагретые элементы должны выполняться из жаропрочных сталей во избежание прогаров.

6. При очистке, ремонте и других работах использовать искробезопасный инструмент.

7. Прокладывать трубопроводы лакокрасочных изделий менее, чем в 1 м от нагретых элементов, запрещается. Пункт 3.18

8. Полы должны быть выполнены из материалов, не допускающих искрообразование.

4.4 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение и ограничение распространения пожара

Мероприятия по предотвращению и ограничению распространения горения влияют на материальные последствия пожаров и сложность их тушения. Чтобы снизить риск распространения необходимо реализовать следующие технические решения:

1. Количество лакокрасочных материалов в цеховых кладовых не должно превышать сменной потребности.

2. Предупредить растекание лакокрасочных материалов и растворителей под аппаратами путем предусмотрения сплошных бортиков из негорючих материалов или поддоны.

3. Из емкостей с единичным или суммарным объемом более 1 мі необходимо предусматривать аварийный слив.

4. Дыхательные линии с лакокрасочными материалами, в том числе и аварийных емкостей, должны оборудоваться сухими огнепреградителями.

5. Конструктивные элементы окрасочных камер должны изготавливаться из негорючих материалов.

6. Технологические проемы необходимо оборудовать устройствами, предотвращающими возможность распространения через них пожара. Воздуховоды в местах пересечения противопожарных преград должны оборудоваться огнезадерживающими клапанами.

7. У выходных дверей из цеха и пультов управления необходимо предусматривать кнопки аварийной остановки конвейеров.

8. Конвейеры необходимо в установленные регламентом сроки очищать от отложений лакокрасочных материалов.

9. Все окрасочные камеры должны в обязательном порядке оборудоваться автоматическими установками газового тушения пожара.

5. Инженерные расчеты

5.1 Расчет категории помещения технологического процесса с использованием легковоспламеняющихся жидкостей

5.1.1. Определяем массу жидкости, которая поступит в помещение их аппарата и трубопроводов mап.

mап = ж · (Vап · + lподв. · Sподв. + lотв. · Sотв.),

где: ж - плотность жидкости, кг/м3;

Vап - объем аппарата, м3;

- степень заполнения аппарата;

lподв. - длина подводящего трубопровода, м;

lотв. - длина отводящего трубопровода, м;

Sподв; отв. - площадь поперечного сечения соответственно подводящего и отводящего трубопроводов, м2.

mап = 759,9 кг.

5.1.2. Определяем массу жидкости, которая дополнительно поступит в помещение за счет работы насоса до полного отключения задвижек.

mдо откл. = ж · q · tоткл.

где: q - производительность насоса;

tоткл - время отключения задвижек( tоткл = 120 с. п. А.1.2 СП 12.13130.2009 )

mдо откл. = 873,68 0,4 10-3 120 =0,698 кг.

3. Определяем общую массу жидкости, которая поступит в помещение из технологического блока.

mбл = mап + mдо откл.

где: mап - масса жидкости, которая поступит из аппаратов и трубопроводов;

mдо откл. - масса жидкости, которая поступит в помещение за счет работы насосов.

mбл = 759,9 + 0,698 = 760,598 кг.

4. Определяем площадь разлива жидкости Fр.

Так как растворитель разливается в чистом виде, то принимаем, что 1 л жидкости разливается на 1 м2 (пункт А.1.2 СП 12.13130.2009)

Vр = 1000 · mбл / ж

Vр = 1000 760,598 / 873,68 = 870,56 л.

Fр= 870,56 м2

5. Определяем площадь испарения жидкости. Площадь помещения:

Sпом = 16 12 = 192 м2.

Fр > Sпом , следовательно принимаем площадь испарения

Sисп = Sпом = 192 м2

6. Определяем интенсивность испарения Wисп.

где: з -коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока;

М - молярная масса вещества (бензол М = 99,6 кг/кмоль);

Рs - давление насыщенного пара жидкости.

Определим коэффициент по таблице А.2 СП 12.13130.2009

При tр = 20 0С и в = 0,2 м/с значение коэффициента = 6,384

Давление насыщенного пара бензола при tж = 20 0С определяем по уравнению Антуана (константы Антуана А = 6,17297; В = 1403,079;С = 221,483).

Рs = = 100,362 = 2,301 кПа.

Тогда интенсивность испарения будет равна

Wисп = 10-6 6,384 v98,8 2,301 = 145,8 10-6 кг/м2с.

7. Определяем расчетное время испарения расч. Полное время испарения будет равно:

исп = 653,2/ (192 716 10-6 )= 4751 с,

Следовательно, расчетное время испарения принимаем расч = 3600 с.

8. Определяем массу жидкости, испарившейся с поверхности разлива.

mисп= Wисп·Sисп·фисп

mисп = 716 10-6 3600 192 = 494,9 кг.

9. Определяем массу паров бензола, которая останется в объеме помещения с учетом работы аварийной вентиляции.

кг.

10. Избыточное давление при взрыве паров бензола определяем по формуле

, кПа.

где РMAX - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной и паровоздушной смесив замкнутом объеме. Определяется экспериментально или по справочным данным (Рмах = 880 кПа).

Р0 - начальное давление, кПа. Допускается принимать равным 101,3кПа.

m - масса горючего газа или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате аварии в помещение (mисп = 412,42 кг)

Z - коэффициент участия горючего во взрыве. Значение Z принимается по таблице А.1 СП 12.13130.2009 (Z = 0,3).

VСВ - свободный объем помещения, м3. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием.

Кн - коэффициент негерметичности равен 3.

11. Определим свободный объем помещения VСВ.

Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать равным 80 % геометрического объема помещения.

VСВ = 0,8V

VСВ = 16 12 6 0,8 = 921,6 м3.

12. Определим плотность паров бензола в помещении Г.

Так как давление в помещении равно нормальному атмосферному давлению (101,3 кПа) то плотность пара можно рассчитать по следующей формуле:

, кг/м3,

где М - молярная масса газа или пара, кг/кмоль;

V0 - молярный объем при нормальных условиях, равный 22,4 м3/кмоль.

Tрасч - расчетная температура, 0С.

кг/м3.

13. Определим стехиометрическую концентрацию паров бензола Сстех.

, %

где - стехиометрический коэффициент рассчитываемый по формуле:

,

где nC, nH, nX,, nO - число атомов С, Н, О, галогенов в молекуле горючего вещества.

Тогда Сстех = 100 / (1 + 4,76 7,5) = 2,72 %.

14. Определяем избыточное давление взрыва паров бензола:

кПа.

Вывод: В соответствии с СП 12.13130.2009 данное помещение относится к категории “А - пожаровзрывоопасная”, т.к. в технологическом процессе обращается легковоспламеняющаяся жидкость бензол с температурой вспышки равной - 11 0С, что менее 28 0С, и при аварийной ситуации может создаться избыточное давление, превышающее 5 кПа.

5.2 Расчет параметров системы аварийного слива из сместителя

Определим продолжительность самотечного неавтоматизированного аварийного слива из мерника с диаметром 1 м высотой 2 м. При следующих данных: Н 1= 8 м, Н 2= 6 м , l1+l2+l3=100 м , d1,d2,d3, = 101 мм, d патр = 200 мм, продолжительность операций по приведению системы слива в действие 3 мин.

Средства защиты аппаратуры от действия высокой температуры не предусмотрены. Бортики против растекания жидкостей вокруг аппаратов отсутствуют.

По справочным данным применительно к аварийному сливу из сместителя находим коэффициенты местных сопротивлений:

Прямой вход в сливной патрубок ж=0,5

Внезапное сужение трубы в месте врезки аварийного трубопровода ж=0,372

Тройник для прямого потока ж= 2*0,55=1,1

Полностью открытая задвижка ж=0,15

Гидравлический затвор ж= 1,3

Колено аварийного трубопровода ж= 2*1=2

Прямой вход в аварийную емкость ж= 0,5

Исходя из этого ?ж= 0,5+0,372+1,1+0,15+1,3+2+0,5=5,992

5.2.1 Подсчитываем коэффициент сопротивления системы слива «Основам пожарной профилактики в технологических процессах и производств» 1972г.

жсист = ?ж

где л - коэффициент сопротивления трению ( принимается по таблице стр. 248 Основы пожарной профилактики в технологических процессах и производств 1972г. и равен 0,032)

l,d - соответственно, длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

ж - коэффициент местного сопротивления

жсист =5,922+ *100 =37,622

5.2.2 Определяем коэффициент расхода в системе по формуле 15.5 «Основы пожарной профилактики в технологических процессах и производств» 1972г.

ц =

ц = = 0,161

5.2.3 Продолжительность опорожнения аппарата определяем по формуле 15.3

«Основы пожарной профилактики в технологических процессах и производств» 1972г.

Фопор= , мин

где F- площадь поперечного сечения аппарата , м2

FВЫХ - сечение аварийноготрубопровода на выходе

ц - коэффициент расхода системы

H - напор при котором происходит истечение жидкости , м

Фопор= =2,01 мин

Тогда продолжительность аварийного слива составит 2,01 минуты на опорожнение мерника и 3 минуты на приведение аварийного слива в действие, что составит 5,01 минуты.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены