Анализ пожарной опасности процесса адсорбирования бензола из паровоздушной среды

где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1; Т - продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с.

т =759/1,2=632,5 кг

_г,п - плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле

Где: М - молярная масса, кг? кмоль^-1;

v₀ - мольный объем, равный 22,413 м^3? кмоль^-1;

t_p -- расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации;

С_ст -- стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

С₆Н₆+7,5О₂=6СО₂+3Н₂О

для расчета примем следующие значения:

P_max=880 кПа

t_р=30 Z=0,3, V_св= 0,8*10*28*10=2240 м³,

К_н=3,Р₀=101кПа,

С_ст=100/(1+4,84*7,5)=2,68

плотность газа или пара при расчетной температуре t_p

с_г.п=78/22,413(1+0,00367*30)= 3,13 кг/ м³

расчет избыточного давления взрыва для паров ЛВЖ бензола

?Р = (880-101)*(632,5*0,3/2240*3,13)*(100/2,68)*1/3 = 262,2 кПа

Вывод: так как избыточное давление взрыва 262,2 кПа превышает допустимую по НПБ105-95, т.е. 5 кПа и температура вспышки ЛВЖ бензола составляет -11 градусов, что менее 28 градусов, то данное помещение относится к категории А.

9. Пожарно-профилактические мероприятия. Вопросы экологии

На основании анализа пожарной опасности технологического процесса, с учетом режимов работы технологического оборудования проведем пожарно-профилактические мероприятия.

ВНЭ 5-79

4.7. ПРОЦЕССЫ АДСОРБЦИИ ПРИ УЛАВЛИВАНИИ ГОРЮЧИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

4.7.1. Пуск и остановку адсорбционной установки следует осуществлять после согласования с теми цехами, из которых производится отсос паров горючих растворителей.

4.7.2. Адсорбционная установка должна обеспечивать непрерывный и полный отсос выделяющихся паров горючих растворителей от рабочих мест, оборудованных системами капсюляции.

4.7.3. Запрещается подключать новые рабочие места, участки и цеха к линиям адсорбционной установки, если ее мощность не рассчитана на такое подключение. Подключение дополнительных объектов приведет к снижению эффективности действия работающих местных отсосов.

4.7.4. Концентрацию паро- и газовоздушной смеси, поступающей к адсорберам, необходимо систематически контролировать. Величину рабочей концентрации и пределы ее колебаний следует указать в технологических инструкциях.

4.7.5. Нельзя допускать загрязнения внутренней поверхности трубопроводов твердыми горючими отложениями или жидким конденсатом. Фильтры или циклоны для улавливания из транспортируемой смеси твердых примесей должны быть исправны и регулярно очищаться. Участки линий, где наблюдается образование конденсата, должны быть утеплены и иметь уклон для стекания жидкости.

4.7.6. Линии паро- или газовоздушной смеси необходимо надежно защищать огнепреградами. Число огнепреградителей, их вид и размеры огнегасящей насадки должны соответствовать проектным данным. Не разрешается эксплуатировать установку без огнегасителей или с огнепреградителями, не соответствующими проекту.

4.7.7. Исправность огнепреградителей и мембранных клапанов необходимо регулярно проверять. Сроки проверки огнепреградителей и очистки огнегасящей насадки должны быть указаны в цеховой инструкции.

4.7.8. Адсорберы должны исключать возможность самовозгорания находящегося в них активированного угля.

4.7.9. Воздушная труба, позволяющая выбрасывать транспортируемую смесь в атмосферу при аварии или пожаре в адсорбционном цехе, не должна заглушаться. Следует систематически проверять ее готовность к работе.

4.7.10. При перерыве в работе нельзя оставлять адсорберы с поглощенными горючими веществами, а также с разогретым углем. В этом случае необходимо отгнать из угля горючее вещество и охладить уголь.

4.7.11. Необходимо проверять наличие и исправность стационарной системы подачи воды для тушения горящего угля в адсорберах, наличие первичных средств пожаротушения, а также исправность имеющихся стационарных систем пожаротушения в помещениях рекуперационной станции.

4.14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ С ГОРЮЧИМИ ЖИДКОСТЯМИ И ГАЗАМИ

4.14.1. При эксплуатации технологических трубопроводов с горючими газами следует соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов», «Правила безопасности во взрывоопасных и взрывопожароопасных химических и нефтехимических производствах» и требования настоящего раздела Правил.

4.14.2. В производственных цехах и на отдельных установках должна быть вывешена схема трубопроводов с указанием расположения задвижек, которыми отключают поступление продукта при пожаре.

4.14.3. Обслуживающему персоналу необходимо знать расположение трубопроводов, задвижек и их назначение, а также уметь четко и быстро переключать задвижки при авариях и пожарах.

4.14.4. Трубопроводы из керамики, стекла и пластических масс не разрешается использовать для транспортирования горючих жидкостей и газов без специального обоснования.

4.14.5. Необходимо следить за тем, чтобы отверстия в местах прохождения трубопроводов через глухие стены были герметично заделаны.

4.14.6. При прокладке межцеховых трубопроводов с горючими жидкостями и газами в каналах и траншеях (открытых и закрытых) надо следить за тем, чтобы в местах перехода траншей и каналов из одного помещения в другое через пожарную стену имелись исправные газонепроницаемые перемычки (диафрагмы) из несгораемых материалов.

4.14.8. В закрытых лотках и туннелях, где имеются трубопроводы с пожаро- и взрывоопасными веществами, в местах наиболее вероятного скопления горючих паров и газов необходимо устанавливать газоанализаторы, автоматически сигнализирующие о создании опасных концентраций.

4.14.9. Не допускается применять заглушки для отключения трубопровода, останавливаемого на длительное время, от другого трубопровода, находящегося под давлением. В таких случаях необходимо предусматривать съемный участок трубопровода, а на концах действующих трубопроводов устанавливать заглушки.

4.14.10. Установку и снятие заглушек на линиях с пожаровзрывоопасными веществами необходимо отмечать в журнале за подписью лица, установившего или снявшего заглушку. Все заглушки должны быть пронумерованы и рассчитаны на требуемое давление.

4.14.13. Размещение огнепреградителей, их типы, размеры и высота огнегасящей насадки, а также скорость движения смеси бензола с воздухом в огнепреградителе и его гидравлическое сопротивление должны соответствовать проекту и технологической инструкции.

4.14.14. Защитные разрывные мембраны на трубопроводах должны быть исправными. Место размещения разрывных мембран, их материал, диаметр и толщина должны соответствовать данным проекта.

4.14.16. Необходимо предохранять трубопроводы с бензолом от воздействия источников тепла, следить за исправностью имеющейся теплоизоляции; при возникновении пожара принять меры к охлаждению водой не защищенных теплоизоляционных участков трубопроводов, попавших под воздействие высокой температуры.

4.14.17. Следует постоянно контролировать исправность и чистоту теплоизоляции на горячих трубопроводах. Не допускается эксплуатировать горячие трубопроводы с поврежденной теплоизоляцией и при попадании на нее горючих жидкостей.

4.14.18. При значительном прорыве газа или жидкости из поврежденных трубопроводов, а также при возникновении пожара на межцеховых коммуникациях вызвать пожарную команду и газоспасательную службу. Одновременно должны быть приняты меры к локализации аварии и прекращению подачи продукта в поврежденный трубопровод.

7.5. ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

7.5.1. Для предупреждения опасности, связанной с искровыми разрядами статического электричества, наряду с настоящими Правилами необходимо выполнять требования Правил защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

7.5.2. Мероприятия по защите от статического электричества должны осуществляться во взрыво- и пожароопасных зонах, отнесенных по ПУЭ к классам В-I, В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-II, В-IIа, П-1, П-II, в случае переработки и транспортирования веществ, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление, равное или более 100000 Ом/м3.

В случае переработки и транспортирования в электропроводном оборудовании без распыления и разбрызгивания веществ, имеющих удельное сопротивление менее 100000 Ом/м3, применения мер защиты от статического электричества не требуется.

7.5.3. В зонах, указанных в п.7.5.2, не допускается использовать оборудование и устройства, работа которых сопровождается образованием зарядов статического электричества и искровыми разрядами, без защитных устройств, обеспечивающих непрерывную и полную нейтрализацию образующихся зарядов статического электричества или исключающих опасность его искровых проявлений.

7.5.4. Для предупреждения образования опасных искровых разрядов с поверхности оборудования, перерабатываемых веществ, а также с тела человека необходимо проверять наличие и исправность:

а) заземления оборудования и коммуникаций, а также обеспечение постоянного электрического контакта с заземлением тела человека;

б) системы отвода зарядов, основанной на уменьшении удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений (повышение относительной влажности воздуха до 65-70%, применение антистатических присадок, поверхностно-активных веществ, электропроводящих красок, лаков, резины и т.п.);

в) систем нейтрализации зарядов с использованием радиоизотопных и других нейтрализаторов.

7.5.5. Для снижения интенсивности возникающих зарядов статического электричества и опасности искровых разрядов необходимо:

а) очищать горючие газы, где это технологически возможно, от взвешенных жидких и твердых частиц. Жидкости очищать от загрязнения нерастворимыми твердыми примесями;

б) исключать разбрызгивание, дробление и распыление веществ там, где этого не требует технология производства;

в) не допускать скорость движение материалов в аппаратах и магистралях выше значений, предусмотренных проектом;

г) там, где это возможно, заменять горючие растворители негорючими или исключать образование взрывоопасных смесей.

7.5.6. Металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования должны быть заземлены независимо от того, применяются ли другие меры защиты от статического электричества.

7.5.7. Металлические и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы, вентиляционные короба и кожухи термоизоляции трубопроводов и аппаратов, расположенные в цехе, а также на наружных установках, эстакадах и каналах, должны представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах цеха (отделения, установки) должна быть присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках.

7.5.8. Открывание люков автоцистерны и танков наливных судов и погружение в них шлангов должно производиться только после присоединения заземляющих проводников к заземляющему устройству. Заземляющий проводник сначала присоединяют к корпусу автоцистерны (или танка), а затем к заземляющему устройству.

Контактные устройства для присоединения заземляющих проводников от автоцистерн и наливных судов должны быть установлены вне взрывоопасной зоны.

7.5.9. Резиновые (либо другие из неэлектропроводных материалов) шланги с металлическими наконечниками, используемые для налива жидкостей в железнодорожные цистерны, автоцистерны, наливные суда и другие передвижные сосуды и аппараты, должны быть обвиты медной проволокой диаметром не менее 2мм (или медным тросиком сечением не менее 4мм2) с шлангом витка не более 100 мм. Один конец проволоки (тросика) соединяется пайкой (или под болт) металлическими заземлениями частей продуктопровода, а другой - с наконечником шланга.

Наконечники шлангов должны быть изготовлены из меди или других неискрящих металлов.

7.5.10. Заземляющие устройства для защиты от статического электричества следует, как правило, объединять с заземляющими устройствами для электрооборудования.

7.5.11. Осмотр и измерение электрических сопротивлений заземляющих устройств для защиты от статического электричества должны проводиться вместе с проверкой заземления электрооборудования цеховых установок в соответствии с ПТЭ и ПТБ.

7.5.12. На основании Правил защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности на каждом предприятии в цеховую инструкцию должны быть включены разделы: «Защита от статического электричества» и «Эксплуатация устройств защиты от статического электричества».

7.5.13. Ответственность за обеспечение исправности устройств защиты от статического электричества в цехе возлагается на начальника цеха, а по заводу (предприятию, организации) - на главного энергетика.

7.6. МОЛНИЕЗАЩИТА

7.6.1. Мероприятия по молниезащите зданий и сооружений должны осуществляться в зависимости от степени опасности и вероятности поражения их молнией и соответствовать требованиям настоящих Правил и Указаний по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений.

7.6.2. Требования к защите от электрической и электромагнитной индукции сочетаются, как правило, с требованиями к защите от статического электричества (см.также п. 7.5.10).

7.6.3. При эксплуатации молниезащитных устройств наряду с текущим и предупредительным ремонтами необходимо предусмотреть периодические осмотры (ревизии) с целью:

а) проверки надежности электрической связи между токоведущими элементами;

б) выявления элементов, требующих замены или усиления из-за механических повреждений;

в) принятия мер по коррозионной защите или по усилению элементов, поврежденных коррозией;

г) проверки соответствия молниезащитных устройств категории здания или установки (при изменении технологии, реконструкции зданий и сооружений);

д) измерения сопротивления всех заземлителей молниезащиты не реже в 2 года (эти измерения надо совмещать с измерениями сопротивлений заземлителей защиты электроустановок).

7.6.4. Объем предупредительного ремонта устройств молниезащиты должен быть определен к началу грозового сезона (март для южных и апрель для центральных районов СССР).

Мелкий текущий ремонт молниезащитных устройств можно выполнять во время грозового сезона, а капитальный ремонт - только в негрозовое время года.

7.6.5. Ответственность за исправность молниезащитных устройств по объекту возлагается на главного энергетика предприятия (начальника электроцеха).

Главный энергетик (начальник электроцеха) должен разработать краткую инструкцию по эксплуатации молниезащитных устройств с учетом конкретных особенностей объекта.

7.6.6. Лица, проводящие ревизию молниезащитных устройств, должны составить акт осмотра и проверки с указанием обнаруженных дефектов.

Результаты ревизии молниезащитных устройств, проверочных испытаний заземляющих устройств, произведенных ремонтов и т.д. следует занести в специальный эксплуатационный журнал произвольной формы.

7.6.7. Во время грозы запрещается:

а) стравливать продукты производства в атмосферу через газоотводные трубы и воздушники;

б) держать открытыми окна и двери в производственных и бытовых помещениях;

в) находиться на эстакадах, этажерках и крышах производственных зданий и сооружений;

г) продувать аппараты от горючих паров и газов инертным газом или паром с выбросом их через воздушники в атмосферу.

4.13. ПРОЦЕССЫ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ. НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

4.13.1. Для перекачки сжиженных газов и легковоспламеняющихся жидкостей следует применять бессальниковые насосы, а также насосы с торцовыми уплотнениями или другими конструкциями уплотняющихся устройств повышенной надежности.

4.13.3. Для смыва и выпаривания пролившегося продукта и масла в помещении насосной станции должны быть краны со шлангами для подачи воды и водяного пара.

4.13.4. В насосных для перекачки легковоспламеняющихся или горючих жидкостей необходимо обеспечить бесперебойную и исправную работу системы приточно-вытяжной вентиляции.

Пускать насосы в работу при неисправной или выключенной вентиляции не разрешается.

4.13.5. При работе насосов необходимо следить за смазкой трущихся частей, а также температурой подшипников и сальников насосов. Не должно быть растекания, разбрызгивания и скопления под насосами смазочных материалов.

4.13.6. Во время работы насосов не допускается утечка жидкости через сальники. В случае пропуска сальника насос следует остановить, снизить давление жидкости до атмосферного, подтянуть или заменить набивку сальникового уплотнения.

Не допускается подтягивать набивку, а также крепить сальники и фланцы у работающих насосов.

4.13.7. При обнаружении неисправностей, нарушающих нормальный режим работы насоса, его необходимо остановить и устранить неисправность.

Не допускается ремонтировать насосы, агрегаты и трубопроводы.

4.13.8. Нельзя резко увеличивать или уменьшать частоту вращения центробежных насосов, а также число ходов поршня поршневых насосов во избежание гидравлических ударов в линиях.

4.13.10. Насосные помещения должны постоянно содержаться в чистоте. Полы, лотки, приямки и фундаменты насосов необходимо регулярно очищать от разлившегося продукта и масла. Запрещается применять ЛВЖ для мытья полов и оборудования.

4.13.11. В помещениях насосных для перекачки сжиженных газов и легковоспламеняющихся жидкостей необходимо постоянно контролировать состояние воздушной среды

4.13.12. Насосы для сжиженных газов и ЛВЖ, имеющих местные отсосы паров от сальников, должны пускаться в работу при работающих местных отсосах.

4.13.13. Хранение ЛВЖ в насосной не допускается. Смазочные материалы (в размере суточной потребности) разрешается хранить в специальной металлической таре с плотно закрывающимися крышками.

4.13.14. Необходимо постоянно следить за наличием в насосной станции первичных средств пожаротушения и исправностью имеющихся стационарных систем пожаротушения. (ППБ 01 - 03)

209. Необходимо регулярно проверять исправность огнепреградителей и производить чистку их огнегасящей насадки, а также исправность мембранных клапанов. Сроки проверки должны быть указаны в цеховой инструкции.(СНиП 21-01-97*)

7.19 При невозможности устройства тамбур-шлюзов в противопожарных преградах, отделяющих помещения категорий А и Б от других помещений, или дверей, ворот, люков и клапанов -- в противопожарных преградах, отделяющих помещения категории В от других помещений, следует предусматривать комплекс мероприятий по предотвращению распространения пожара и проникания горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, пылей, волокон, способных образовывать взрывоопасные концентрации, в смежные этажи и помещения. Эффективность этих мероприятий должна быть обоснована.

В проемах противопожарных преград, которые не могут закрываться противопожарными дверями или воротами, для сообщения между смежными помещениями категорий В, Г и Д допускается предусматривать открытые тамбуры, оборудованные установками автоматического пожаротушения. Ограждающие конструкции этих тамбуров должны быть противопожарными.

7.20 Заполнение проемов в противопожарных преградах должно выполняться, как правило, из негорючих материалов.

Двери, ворота, люки и клапаны допускается выполнять с применением материалов групп горючести не ниже Г3, защищенных негорючими материалами толщиной не менее 4 мм.

Двери тамбур-шлюзов, двери, ворота и люки в противопожарных преградах со стороны помещений, в которых не применяются и не хранятся горючие газы, жидкости и материалы, а также отсутствуют процессы, связанные с образованием горючих пылей, допускается выполнять из материалов группы горючести Г3 толщиной не менее 40 мм и без пустот.

7.21 Противопожарные стены и перекрытия 1-го типа не допускается пересекать каналами, шахтами и трубопроводами для транспортирования горючих газов, пылевоздушных смесей, жидкостей, веществ и материалов.

В местах пересечения таких противопожарных преград каналами, шахтами и трубопроводами для транспортирования сред, отличных от вышеуказанных, следует предусматривать автоматические устройства, предотвращающие распространение продуктов горения по каналам, шахтам и трубопроводам. (СНиП 31-03-2001)

5.9 В помещениях категорий А и Б следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции.

В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легкосбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утеплителя. Площадь легкосбрасываемых конструкций следует определять расчетом. При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м² на 1 м³ объема помещения категории А и не менее 0,03 м² - помещения категории Б,

Примечания:

1 Оконное стекло относятся к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно) 0,8, 1 и 1,5 м². Армированное стекло к легкосбрасываемым конструкциям не относится.

2 Рулонный ковер на участках легкосбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты площадью не более 180 м² каждая.

3 Расчетная нагрузка от массы легкосбрасываемых конструкций покрытия должна составлять не болев 0,7 кПа (70 кгс/м²)

6.1 Эвакуационные выходы не допускается предусматривать через производственные помещения в здания; IV и V степеней огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности С2 м С3.

Расстояние от наиболее удаленной точки помещения без постоянных рабочих мест с инженерным оборудованием, предназначенным для обслуживания помещения категорий А и Б, и имеющего один эвакуационный выход через помещение категорий А и Б, не должно превышать 25м.

Эвакуационные пути из помещений категории В, Г и Д не должны включать участки, проходящие через тамбур-шлюзы помещений категории А и Б.

Вывод

Защита промышленных предприятий от пожаров и взрывов неразрывно связана с изучением пожаровзрывоопасности технологического процесса производства, протекающего на одном из предприятий. Без выявления причин возникновения и распространения пожара или взрыва нельзя провести качественно пожарно-техническую экспертизу проектных материалов, пожарно-техническое обследование объектов, исследование имевших место пожаров и взрывов на типичных объектах, разработать нормы и правила по вопросам пожаро-взрывозащиты промышленных предприятий.

В данном курсовом проекте мной был проведен анализ пожарной опасности технологического оборудования при протекании адсорбции паровоздушной смеси бензола с воздухом и на основе этого анализа предложены пожарно-профилактические мероприятия, прописанные в нормативных документах. Выполнение которых обязательно для всех промышленных предприятий. Они снижают вероятность появления аварийных ситуаций на производстве, которые не редко приводят не только к материальному ущербу, но и уносят жизни людей. Поэтому вывод по курсовому проекту однозначно такой: от того насколько качественно и грамотно проведен анализ пожарной опасности технологического процесса и предложены защитные мероприятия, зависит жизнь многих людей, трудящихся на производстве.

Литература

1. Алексеев М.В., Волков О.М, Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1986.

2. ПБТП. Методические указания к выполнению курсового проекта. УрИ ГПС МЧС России, Екатеринбург 2007.

3. Горячев С.А., Клубань В.С. Задачник по курсу «Пожарная профилактика технологических процессов производств». М.: ВИПТШ МВД СССР, 1983.

4. ГОСТ 12.1.004-91* Пожарная безопасность. Общие требования. М.: Издательство стандартов, 1991.

5. ГОСТ 12.3.047-98 ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

6. ГОСТ 12.1.044-89* ССБТ. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

7. НПБ 105-03 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. М.: ГУГПС МЧС РФ, 2003г.

8. Правила устройства электроустановок. Шестое издание

9. Выполнение аналитической части дипломных проектов на кафедре пожарной безопасности технологических процессов, УрИ ГПС МЧС России, Екатеринбург 2008.

Размещено на Allbest.ru