При нормальном ведении технологического процесса

Изучая пожарную опасность технологического оборудования и аппаратов, необходимо, прежде всего, выяснить возможность образования горючей среды внутри аппаратов. Для горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твердых горючих веществ и пыли причины и условия образования горючей среды могут быть различными при прочих равных условиях.

Аппараты и машины для обработки твердых горючих материалов, как правило, открыты (станки для обработки древесины, ткацкие станки, зерносушилки и др.). Следовательно, при обработке твердых горючих материалов внутри аппаратов присутствует горючая среда в большинстве случаев, и для возникновения пожара необходим лишь источник зажигания.

Аппараты, резервуары и емкости с ЛВЖ и ГЖ различные по устройству и обычно имеют определенный свободный объем. Жидкости находятся в аппаратах в холодном и нагретом состоянии и при различных давлениях. Поскольку жидкости имеют свойство испаряться при любой температуре, то свободное пространство закрытых аппаратов постепенно насыщается паром. При наличии в этом пространстве воздуха, пары жидкости, смешиваясь с ним, могут образовывать горючую среду. Концентрация насыщенных паров жидкости зависит от рабочей температуры. Соответственно, в паровоздушном объеме закрытых аппаратов взрывоопасная концентрация паров образуется только в определенных температурных интервалах нагрева жидкости, которые называются температурными пределами распространения пламени. Таким образом, внутри аппаратов с ЛВЖ - ГЖ взрывоопасная концентрация будет образовываться при следующих условиях:

- наличия паровоздушного пространства;

- рабочая температура лежит в интервале между нижним и верхним температурными пределами распространения пламени, то есть:

t_н £ t_р £ t_в,

где t_р - рабочая температура жидкости в аппарате

t_н, t_в - нижняя и верхняя температурные пределы распространения пламени [^оС].

Рабочая температура жидкости определяется по технологическому регламенту, по показаниям приборов или пояснительной записки проекта (при рассмотрении проекта).

Если один или оба условия отсутствуют, то образование горючей среды внутри аппарата невозможно.

В аппаратах с горючими газами обычно нет окислителя, однако в некоторых процессах по условиям технологии используется смесь горючего газа с воздухом или кислородом.

Наличие взрывоопасной концентрации в таких аппаратах может быть выражено условием:

j_н £ j_р £ j_в,

где j_р - рабочая концентрация горючего газа в аппарате, [об. доли ], [% об. ] или [г/м³];

j_н, j_в - нижняя и верхняя концентрационные пределы распространения пламени, [об.доли], [% об.] или [г/м3].

В аппаратах с горючей пылью условиями наличия взрывоопасной концентрации внутри аппарата будет:

j_д ³ j_н, где j_д - настоящая концентрация пыли, с учетом взвешенной и осевшей пыли, [ г/м3 ].

 

В период пуска и остановки оборудования

Образование взрывоопасных концентраций в периоды пуска аппаратов, выхода их на заданный рабочий режим часто происходит вследствии недостаточного удаления из внутреннего объема аппарата воздуха (это возможно в газгольдерах, ацетиленовых генераторах, компрессорах, ректификационных колоннах и т.д.). При остановке аппаратов причинами образования взрывоопасных концентраций могут быть:

- неполное удаление из аппарата ЛВЖ - ГЖ;

- отсутствие или недостаточная продувка аппарата водяным паром или негорючим газом;

- недостаточное промывание водой или плохое вентилирование воздуха внутреннего пространства от жидкостей, оставшихся паров и газов;

- отсутствие контроля за составом продувочных газов, отводимых из аппаратов;

- негерметичного отключения аппарата от других аппаратов и трубопроводов с ЛВЖ - ГЖ, горючими газами.

 

При нарушении ведениятехнологического процесса, авариях и повреждениях аппаратов

 

При нарушении ведения технологического процесса в аппаратах с ЛВЖ - ГЖ и горючими газами возможно образование взрывоопасных концентраций при отклонении технологических параметров от заданного значения в ту или иную сторону.

Так, для аппаратов с ЛВЖ - ГЖ одним из условий образования взрывоопасной концентрации являются:

t_н £ t_р £ t_в,

но если аппарат эксплуатировать с t_р > t_в или t_р < t_н, то в нем невозможно образование взрывоопасной концентрации. Если увеличивать рабочую температуру до величины t_н и больше или уменьшать до величины t_в и меньше, то в аппарате образуется взрывоопасная концентрация.

Для аппаратов с горючими газами условием образования взрывоопасной концентрации являются:

j_н £ j_р £ j_в,

но если аппарат эксплуатировать с j_р > j_в или j_р < j_н, то в нем невозможно образование взрывоопасной концентрации. Если увеличивать рабочую концентрацию до величины j_н и больше или уменьшать до величины j_в и меньше, то в аппарате образуется взрывоопасная концентрация.

Для аппаратов с горючей пылью условием образования взрывоопасной концентрации являются:

j_д ³ j_н,

но если аппарат эксплуатировать с j_д < j_н, то в нем невозможно образование взрывоопасной концентрации. Если увеличить действительную концентрацию пыли до величины j_н и больше, то в аппарате образуется взрывоопасная концентрация.

После оценки взрывопожароопасности среды внутри технологических аппаратов необходимо определить наиболее опасные технологические аппараты, для того чтобы предложить конкретные меры противопожарной защиты.