При систематических нарушениях целостности мембран вследствие разряжения внутри оборудования или значительных пульсаций давления необходима установка полиэтиленовой пленки в два слоя. При этом на пленке, обращенной в сторону защищаемого оборудования, делают по центру разрез (0,5…0,7D). По истечении одного года эксплуатации мембраны подлежат замене. При отклонениях от нормальной работы оборудования (завал продукта, интенсивное пыление и т.д.) взрыворазрядитель после установки оборудования следует немедленно проверить и при необходимости заменить мембрану. [1, с. 236-237]
Система локализации взрыва (СЛВ) предназначена для предотвращения распространения пламени и продуктов взрывного горения по самотекам и воздуховодам аспирации на смежные участки производства при обнаружении взрыва в оперативных бункерах, технологическом, аспирационном или транспортном оборудовании.
Системы локализации взрыва проектируют, исходя из требований взрывозащиты оборудования. При наличии в цехе нескольких технологических линий система локализации взрыва может проектироваться одна на несколько линий, либо для каждой технологической линии отдельно. Все задвижки СЛВ должны включаться одновременно при появлении сигнала от любого датчика-индикатора давления данной системы. Она включает в себя минимально необходимое число элементов, обеспечивающих ее надежную работу.
СЛВ имеют автоматическое управление и оборудованы сигнализацией. Должна быть предусмотрена возможность временного отключения автоматического управления и перевода СЛВ на ручное управление для проведения технического обслуживания и проверки ее работоспособности. Оборудование, защищаемое СЛВ, оснащают взрыворазрядными устройствами, огнепреградителями или другими средствами выброса продуктов сгорания в безопасную зону. Помещения, в которых применяют эту систему, должны иметь легкосбрасываемые ограждающие конструкции.
Система локализации взрыва состоит из быстродействующих задвижек типа У2-БЗБ с линейным асинхронным электроприводом, датчиков-индикаторов давления СУМ-1, силовой аппаратуры коммутации управления и сигнализации. При возникновении взрыва в оборудовании происходит повышение давления, фиксируемое датчиком-индикатором давления, который может быть установлен как непосредственно в месте возможного возникновения взрыва, так и на некотором удалении от него. При росте давления до порога срабатывания датчика 500…700 Па в результате прогиба мембраны включается микропереключатель, который замыкает электрическую цепь пускателей приводов задвижек. Электропитание подается на задвижки, шибер приводится в движение и перекрывает проходное сечение трубопровода. Суммарное время срабатывания системы локализации взрыва от момента поступления сигнала на датчик-индикатор взрыва до полного перекрытия трубопроводов не превышает 0,2 с. Структурная схема системы представлена на рисунке 3.9.
Вся аппаратура, кроме датчиков, задвижек и кнопок управления, монтируется в РП цеха. Задвижки устанавливают на технологических и аспирационных трубопроводах, по которым возможно распространение продуктов горения и пламени при пылевых взрывах. На пульт управления выводят сигнальную лампочку, показывающую срабатывание ЛСВ. Звуковую сигнализацию устанавливают по этажам здания. Количество лампочек сигнализации о срабатывании датчиков взрыва равно количеству датчиков, а количество сигнальных лампочек дли сигнализации закрытия задвижек равно количеству задвижек.
Эксплуатация систем локализации взрыва проводится в соответствии с Рекомендациями по проектированию и эксплуатации при выполнении требований Правил технической эксплуатации электроустановок потребителем, Правил безопасности при эксплуатации электроустановок, отраслевых правил пожарной безопасности и Правил техники безопасности и производственной санитарии. [1, с. 237-246]
В данной дипломной работе рассмотрены особенности распространения пожаров (взрывов) на мельнице при рабочей смене 15 человек, выполнен расчет критериев пожаровзрывоопасности при аварии:
- избыточное давление – 19 905,12 кПа;
- интенсивность теплового излучения «огненного шара» - 68,23 кВт / м2;
- время существования «огненного шара» - 33,1 сек;
- избыточное давление (на открытом пространстве) – 186,99 кПа;
- импульс волны давления – 3,07 кПа · с;
- площадь пожара – 651,1 м2;
- высота пламени – 9,2 м;
- потенциальная энергия пожара – 12,06 · 109 кДж.
В соответствии с приведенными расчетами критериев пожаровзрывоопасности можно сделать выводы о том, что при возникновении аварии существует:
- опасность смертельного поражения людей, находящихся в помещении;
- возможно разрушение защитных сооружений, существует опасность возгорания и повреждения (от термического воздействия и волны избыточного давления) находящихся поблизости материалов и техники;
- опасность возникновения пожара на расположенной в 100 метрах от мельницы животноводческой фермы.
Анализ вопросов обеспечения пожаровзрывобезопасности мельницы показывает, что безопасность при рабочем процессе определяется строгим выполнением существующих норм и правил. Согласно РД 34.21.122.87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» [5] рассчитаны параметры конструкции тросового молниеотвода, обеспечивающего молниезащиту здания мельницы, параметры которого составляют:
- высота тросового молниеотвода – 20,85 м;
- высота опоры тросового молниеотвода – 23,85 м;
- длина пролета троса – 130 м;
- высота зоны защиты – 19,18;
- радиус защиты на уровне земли – 35,45 м.
В соответствии с критериями определения категории помещения мельницы по взрывопожарной и пожарной опасности, изложенными в НПБ 105-95 [7], здание мельницы относится к категории Б – взрывопожароопасная. Учитывая категорию взрывопожарной опасности, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к взрывозащите, и современными способами взрывозащиты, применяемыми как в России, так и за рубежом, представлены обоснования выбора конкретного метода – ограничение роста давления взрыва выше допустимого уровня за счет вскрытия проходных сечений для отвода продуктов сгорания из объема защищаемого оборудования, сооружения или помещения (установка взрыворазрядителей). Также обосновано применение системы локализации взрыва (СЛВ).
По методике, приведенной в ГОСТ 12.3.047 – 98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» [4], определено значение индивидуального 2,01 · 10-5 (условия безопасности людей не выполнены; необходимо внедрение систем пожаротушения и взрывозащиты) и социального риска 8,241 · 10-6 (пожарная безопасность выполнена, но требуется принятие всех возможных мер по снижению риска).
1. Семенов Л. И., Теслер Л. А. Взрывобезопасность элеваторов, мукомольных и комбикормовых заводов. – М.: Агропромиздат, 1991. – 367 с.
2. СНиП 2.04.09.84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений».
3. ППБ 01-93 Правила пожарной безопасности РФ.
4. ГОСТ Р 12.3.047 – 98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».
5. РД 34.21.122.87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений».
6. НПБ 107-97 «Определение категорий наружных установок по пожарной опасности».
7. НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности».
8. ГОСТ 12.1.041 – 83 «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования» с изменениями 1988 г., 1990 г.
9. ГОСТ 12.1.044 – 89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов».
10. ГОСТ 12.1.010 – 76 (1999) «Взрывобезопасность. Общие положения».
11. ГОСТ 12.1.011 – 78 «Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний».
12. ГОСТ 12.1.033 – 81 (изм. 1983) «Пожарная безопасность. Термины определения».
13. ГОСТ 12.3.046 – 91 «Установки пожаротушения автоматические».
14. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности силосов и бункеров на предприятиях по хранению и переработке зерна, утвержденные ГПО МВД СССР и Министерством хлебопродуктов СССР 14 марта 1989 г.
15. Вогман Л. П., Зуйков В. А., Чистов А. Е. Анализ пожарной опасности пневмотранспортных установок горючих пылей и меры по обеспечению их пожарной безопасности // Пожаровзрывобезопасность. - №2. – 2001 г.
16. Пособие по оценке пожарной опасности помещений и зданий // Пожаровзрывобезопасность. - №6. – 2001 г.
17. Брушлинский Н. Н., Соколов С. В., Вагнер П. Сколько пожаров на Земле было, есть и будет в обозримом будущем (о динамике пожарных рисков) // Пожарная безопасность. – 2001 г. – №1.
18. http//www.fireman.ru
19. http//docs.nexter.ru
| № пп | Наименование показателя | Обозначение | Единица измерения | Значение |
| 1. | Количество вещества | М | кг | 170 000 |
| 2. | Теплота сгорания | Нт | кДж / кг | 93 370 |
| 3. | Линейная скорость распространения пламени | Vл | м /с | 0,12 |
| 4. | Время развития пожара | τр | с | 120 |
| 5. | Удельная массовая скорость выгорания | m | кг / (м2*с) | 0,0068 |
| 6. | Плотность воздуха | ρв | кг/м2 | 1,2 |
| 7. | Скорость выгорания | n | кг/(м2*ч) | 100 |
| 8. | Начальное атмосферное давление | Р0 | кПа | 101 |
| 9. | Теплоемкость воздуха | Св | Дж/кг*К | 1 010 |
| 10. | Температура воздуха | Т0 | К | 293,0 |
| 11. | Коэффициент недожога | К | - | 0,95 |
Рисунок. Возможные варианты развития взрывов на элеваторах и зерноперерабатывающих предприятиях