2) Аварии с выбросом мучной пыли при разрушении транспортных устройств мукомольного участка: масса пыли, способной участвовать в аварии, определяется из предположения, что произошло разрушение (нарушение герметичности) нории и вся пыль, находившаяся в нории и линии транспортировки, в количестве 0,1 т, выброшена в окружающую среду, с образованием пылевоздушного облака с взрывоопасной концентрацией.

3.3.3 Оценка рисков наиболее вероятного и опасного сценариев развития аварийной ситуации с выбросом пыли

Дерево событий при авариях на мукомольном участке в бункере для муки представлено на рис. 3.1.



Рис.3.1 Дерево событий

Технический риск сценариев аварийных ситуаций на мукомольном участке приведена в табл. 3.8.

Таблица 3.8. Технический риск сценариев аварийных ситуаций на мукомольном участке

Стадия аварийной ситуации	Сценарий	Технический риск аварии, год-1
Сценарий С1	Рассеивание пылевоздушной смеси (ПВС) без последствий	3,024. 10-3
Сценарий С 2	Взрыв пылевоздушной смеси	5,442. 10-4
Сценарий С 3	Пожар мучной пыли выделившийся из бункера	1,209. 10-3

Количество опасного вещества, участвующего в аварии при аварийном разрушении бункера с мукой приведено в табл. 3.9.

Таблица 3.9. Количество опасного вещества, принимающего участие в аварии

Стадия аварийной ситуации	Последствия	Основной поражающий фактор	Количество опасного вещества, т
			участвующего в аварии	участвующего в создании поражающих факторов
Сценарий С 2	Взрыв ПВС	ударная волна	20,2	16,1
Сценарий С 3	Вспышечный пожар	тепловое излучение	20,2	1,02

Примечание: в расчете количества вещества, участвующего в создании поражающих факторов, время, необходимое для тушения пожара, принято 5 ч.

3.3.4 Характеристика наиболее опасного сценария возникновения и развития чрезвычайной ситуации

Наиболее опасный сценарий развития аварий (Сценарий С 2) на объекте ОАО «БКХП»:

а) выброс газа (образование горящих факелов, пожар с последующим вовлечением окружающего оборудования и транспортных средств, несущих конструкций, трубопроводов);

б) образование и дрейф облака топливно-воздушной смеси (взрывное превращение облака, образование воздушной ударной волны, формирование огневого шара, разрушение окружающего оборудования и транспортных средств, несущих конструкций, трубопроводов).

При возникновении взрыва газа или мучной пыли на объекте сильным разрушениям могут подвергнуться наиболее высокие здания, здания из кирпича и здания недостроенные.

Причины воспламенения и локального взрыва: искры и воспламенение при трении, ударе, при попадании постороннего предмета или неисправности оборудования; применение открытого огня - сварочные работы; неисправность электрооборудования.

Пыль, осевшая на оборудовании, перекрытиях, аспирационных воздуховодах (аэрогель), может гореть. Различают две формы горения пыли - тление и горение пламенем. Тление слоя пыли возможно на нагретых предметах: освежительных установках, горячих паропроводах и др. За температуру тления пыли принимают наименьшую температуру нагретой поверхности, при которой возникает тление слоя пыли толщиной 5 мм. Для пыли, состоящей из части измельченной пшеницы, температура тления 290°С.

За температуру воспламенения принимают температуру нагретой поверхности, при соприкосновении с которой пылевоздушная смесь воспламеняется и затем взрывается. Для пылевоздушной смеси, состоящей из частиц пыли размолотой пшеницы, температура воспламенения составляет 700 °С при относительной влажности воздуха 30...90 %.

На ОАО «БКХП» могут возникнуть аварийные ситуации из-за:

1) взрыва на станции Крейда, на площадке витаминного комбината;

2) радиационного заражения объекта экономики от Курчатовской АЭС, Нововоронежской АЭС;

3) заражения парами АХОВ от хладокомбината, мясокомбината и фирм, расположенных на территории площадки витаминного комбината;

4) возможных пожаров и взрывов на котельной, мельничном и комбикормовом комплексах, складе рыбной муки; возможны бури, ураганы, снежные заносы, обледенения, эпидемии людей и животных;

5) полного внезапного отключения электроэнергии.

Наибольшую опасность для производственного персонала, населения, находящегося в зоне возможного взрыва, и окружающей природной среде представляют аварии с залповым выбросом пыли из бункера, которые могут иметь место при полном разрушении бункера на участке помола муки.

Рассмотрим ситуацию взрыва взвеси пыли в свободном пространстве бункера при его заполнении. При заполнении бункера в его объеме создается взрывоопасная пылевоздушная смесь, зажигание которой разрядом статического электричества приводит к разрушению или разгерметизации бункера.

Проведем расчет критериев пожарной опасности при сгорании взрывоопасной пыли [19, 25].

1. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении

Одним из поражающих факторов является избыточное давление, служащее количественным критерием категории опасности.

Избыточное давление при сгорании пылевоздушной смеси p, кПа, рассчитывается по формуле:

(3.1)

где m - расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;

Н_т - теплота сгорания истекающего вещества, Дж/кг;

Р₀ - начальное атмосферное давление, кПа;

Z - доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси (0,5 при газе и пыли; 0,3 при парах жидкости; 1 при водороде);

V_п - свободный объем помещения, который принимается как 80 % от геометрического объема помещения, м³;

_в - плотность воздуха до сгорания пылевоздушной смеси при начальной температуре Т_о, кг/м³;

С_в - теплоемкость воздуха,;

Т₀ - начальная температура воздуха в помещении, К;

К_н - коэффициент учитывающий негерметичность помещения (принимается равным 3);

Определим значения приведенных составляющих формулы (3.1) для определения избыточного давления:

а) атмосферное давление Р₀ = 101 кПа;

б) коэффициент участия горючего вещества во взрыве Z = 0,5;

в) свободный объем помещения V_п = 2500 м³;

г) плотность воздуха _в = 1,2 кг/м³;

д) теплоемкость воздуха С_в = 1010 Дж/(кг*К);

е) температура в помещении Т₀ = 293 К;

ж) коэффициент негерметичности К_н = 3;

з) теплота сгорания истекающего вещества Н_т= 18 · 10⁶ Дж/(кг·К);

и) расчетную массу m, кг, принимаем равной m = 0,8 · 20000 = 16000 кг.

Учитывая заданные условия расчетной ситуации согласно формуле (3.1) определяем избыточное давление

Таким образом, избыточное давление, рассчитанное для заданной ситуации составляет 5460,75 кПа.

2. Расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «Огненного шара»

Образование «Огненных шаров» приводит к тяжелым последствиям. Они вызывают вторичные пожары, так как интенсивность теплового излучения очень высока.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м²,

проводят по формуле:

q = E_f F_q , (3.2)

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q -- угловой коэффициент облученности;

- коэффициент пропускания атмосферы.

E_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать E_f равным 450 кВт/м².

F_q рассчитывают по формуле:

, (3.3)

где Н - высота центра «огненного шара», м;

D_s - эффективный диаметр «огненного шара», м;

r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» D_s рассчитывают по формуле:

D_s =5,33 m ^0,327, (3.4)

где т -- масса горючего вещества, кг.

H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной D_s/2.

Время существования «огненного шара» t_s, с, рассчитывают по формуле

t_s = 0,92 m ^0,303. (3.5)

Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле

= ехр [-7,0 10^-4 (- D_s / 2)]. (3.6)

Рассчитаем т = 20 000 0,8 = 16 000 кг,

Определяем эффективный диаметр «огненного шара»

D_s= 5,33 (16 000)^0,327 = 126,32 м.

По формуле (3.3), принимая H = D_s /2 = 63,16 м, находим угловой коэффициент облученности F_q



По формуле (3.6) находим коэффициент пропускания атмосферы :

= ехр [-7,0 10^-4 ( - 126,32/2)] = 0,96.

По формуле (3.2), принимая E_f = 450 кВт/м², находим интенсивность теплового излучения q

q = 450 0,120 0,96 = 51,84 кВт/м².

По формуле (3.5) определяем время существования «огненного шара» t_s:

t_s = 0,92 (16 000)^0,303 = 17,28 с.

Итак, значение интенсивности излучения «Огненного шара» на расстоянии 100 м составляет 51,84 кВт/м², при такой величине возможны ожоги первой степени и смертельное поражение людей.

3. Расчет параметров волны давления при сгорании горючей пыли

Основными параметрами волны давления при сгорании горючей пыли в открытом пространстве являются избыточное давление и импульс волны давления. При большой величине избыточного давления возможно повреждение находящихся поблизости оборудования и других зданий.

Избыточное давление p, кПа, развиваемое при сгорании, рассчитывают по формуле:

, (3.7)

где р₀ - атмосферное давление, кПа;

r -расстояние от геометрического центра облака, м;

m_пp - приведенная масса горючей пыли, кг, рассчитанная по формуле:

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z, (3.8)

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия, который равен 0,05;

Q₀ - константа, равная 4,52 10⁶ Дж/кг;

m_г,п - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па с, рассчитывают по формуле:

. (3.9)

Находим приведенную массу m_пр по формуле (3.8):

m_пр = (18 10⁶ / 4,52 10⁶) (16 000) 0,05 = 3186 = 3,2 10³ кг.

Находим избыточное давление p по формуле (1.7):

p = 101 [0,8 (3,2 10³)^0,33 / 100 + 3 (3,2 10³) ^0,66 /100 ² + 5 (3,2 10³) / 100³] = 19,5 кПа.

Находим импульс волны давления i по формуле (3.9):

i = 123 (3,2 10³)^0,66 / 100 = 253,2 Па с.

4. Расчет размеров возможного пожара и его потенциальной энергии

Размер пожара и его потенциальную энергию определяют на основе учета особенностей муки, технологического оборудования и конструктивного исполнения мельницы.

Площадь возможного пожара F_пож определяют по формуле:

, (3.10)

где V_л - линейная скорость распространения пламени, м/с;

ф_р - расчетное время развития пожара, с.

F_пож = 3,14. (0,12. 140)² = 886 м².

Тогда диаметр пожара



Высота пламени h, м, рассчитывается по формуле:

, (3.11)

где d - диаметр пожара, м;

m - удельная массовая скорость выгорания, кг/(м²*с);

с_в - плотность воздуха, кг/м³ (равна 1,2);

g - ускорение свободного падения, м/с².

Продолжительность пожара ф рассчитывают исходя из условия, что горючая пыль (мука) горит размещенная на 100 м² без условия тушения.

ф = N/n, (3.12)

где N - количество горючего вещества, кг;

n - скорость выгорания муки, кг/(м^2.ч) (равна 100).

Тогда при условии, что 20 т муки размещены 357 м², откуда следует, что на 100 м² приходится N=5602 кг,

ф = 5602 / 100 = 56 часов.

Потенциальная энергия пожара Е_пож вычисляется по формуле:

Е_пож = G_н · Q · К, (3.13)

где G_н - масса сгораемого вещества, кг;

Q - теплота сгорания горючей пыли, кДж/кг (равна для муки - 18000кДж/кг);

К - коэффициент недожога (равен для муки - 0,95).

Е_пож = 16 000 · 18000 · 0,95 = 273,6 · 10⁶ кДж.

Исходя из проведенных расчетов обстановка выглядит следующим образом:

Комбикормовый и мельничный комплексы ОАО «БКХП» окажутся в очаге поражения.

При этом образуются очаги пожара на мельничном элеваторе, в силкорпусе №1, в силкорпусе №3, в рабочем здании мельницы, в производственном корпусе комбикормового комплекса, в электроцехе, в паросиловом цехе, в общежитие, АБК, в тепловозном депо, в компрессорной.

Возникнет пожар на складе готовой продукции мельницы (сплошной пожар), на складе мучнистого сырья комбикормового комплекса, на материальном складе.

Здания и сооружения получат повреждения: автоприемы №1 и №2

? сильные разрушения: мельничный элеватор, производственный корпус и недостроенный склад готовой продукции комбикормового комплекса, реммехцех, электроцех и бытовые помещения с переходной галереей, паросиловой цех, общежитие, автовесовые, АБК, тепловозное депо, компрессорная, КНС (сильные разрушения надземной части), материальный склад;

? средние разрушения: силкорпус №1, №3 и №4, рабочее здание и склад готовой продукции мельницы, склады зернового и мучнистого сырья, соли и мела комбикормового комплекса;

? разрушены полностью: запасной выход и воздухозаборник убежища.

Заваленными окажутся:

? вход в цокольные этажи силкорпусов;

? входы строений комбикормового комплекса;

? вход в убежище;

? подъездные автомобильные и железнодорожные пути завалены сброшенными конструкциями.

9 сотрудников ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов» могут одновременно находится в зоне действия поражающих факторов.

Коммунально-энергетические части сильно повреждены. Транспортные средства опрокинуты и горят.

Рассчитанные критерии пожаровзрывоопасности при реализации наиболее опасного сценария развития аварий на объекте ОАО «БКХП» представлены в табл. 3.10.

Таблица 3.10. Критерии пожаровзрывоопасности

№ п/п	Наименование критерия	Обозначение	Значение	Единица измерения
1.	Выброс	Залповый
2.	Масса муки	т	20	т
3.	Температура окружающей среды	t	20	0С
4.	Свободный объем помещения	V	2500	м2
5.	Избыточное давление	p	5460,75	кПа
6.	Интенсивность теплового излучения «огненного шара»	q	51,84	кВт/м2
7.	Время существования «огненного шара»	ts	17,28	с
8.	Избыточное давление (при сгорании горючей пыли на открытом пространстве)	p	19,5	кПа
9.	Импульс волны давления	i	253,2	Па с
10.	Площадь пожара	Fпож	886	м2
11,	Диаметр пожара	d	33,6	м
12.	Высота пламени	h	10,25	м
13.	Продолжительность пожара	ф	56	ч
14.	Потенциальная энергия пожара	Епож	273,6 · 106	кДж

При определении потерь среди персонала объекта экономики необходимо учитывать степень его защищенности в заданиях и сооружениях и степень разрушения последних:

(3.14)

где - количество персонала находятся в i - ом здании, чел;

- число заданий (сооружений) на объекте;

- процент потерь, в i - здании, %.

При данном развитии аварии возможны:

? санитарные потери и гибель персонала, обслуживающего мельничный участок (1-2 человека);

? санитарные потери среди персонала предприятия находящегося на открытой местности без средств защиты (до 4 человек);

? единичные случаи гибели населения на открытой местности, оказавшиеся в зоне взрыва.

По полученным критериям пожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков.

3.3.5 Характеристика наиболее вероятного сценария возникновения и развития чрезвычайной ситуации

Оценим последствия наиболее вероятного сценария развития чрезвычайной ситуации (Сценарий С 3) - выброса пыли при нарушении герметичности единичной емкости (бункера).

При взрыве максимально возможного количества пыли может произойти разрушение конструкций здания мукомольного участка с радиусом разлета осколков и фрагментов строительных конструкций в радиусе более 100 метров.

Для исключения поражения производственного персонала предприятия, а также рабочих и служащих предприятий и организаций, расположенных, в зоне возможного взрыва, необходимо выполнить комплекс мер по ликвидации последствий аварии с выбросом мучной пыли в том числе:

- провести оповещение производственного персонала предприятия и населения проживающего (работающего) в зоне возможного взрыва;

- принять меры по защите производственного персонала;

- при угрозе поражения производственного персонала и нарушении производственного процесса провести безаварийную остановку производства и эвакуировать производственный персонал в безопасное место;

- задействовать силы и средства РСЧС (объектового звена и городского звена областной территориальной подсистемы) для локализации и ликвидации последствий взрыва.

Наиболее вероятной аварийной ситуацией на предприятии с выбросом взрывоопасной пыли, является нарушение герметичности технологического трубопровода с выбросом пыли, которая классифицируется как «инцидент», при котором гибель обслуживающего и производственного персонала исключен, единичные случаи поражения персонала могут иметь место при нарушении мер безопасности.

Основные результаты расчета вероятных зон действия поражающих факторов для сценариев развития аварий на мукомольном участке представлены на рис. 3.2 и в табл. 3.11.

Таблица 3.11. Результаты расчета зон действия поражающих факторов

Параметр	Результаты расчета
ВЗРЫВ ОБЛАКА ПЫЛЕВОЗДУШНОЙ СМЕСИ (СЦЕНАРИЙ С 2)
Максимальное избыточное давление в очаге взрыва, ?Рmах, кПа	5460
Радиусы зон разрушений ударной волной, м:
Граница области максимального избыточного давления, ?Рmах, м	22
Граница области полного разрушения зданий и сооружений, (70 кПа), м
Граница области сильных разрушений зданий и сооружений: 50% - 75% стен разрушено или находится на грани разрушения, (35 кПа), м	40
Граница области значительных повреждений: обрушение отдельных элементов зданий, повреждение некоторых конструктивных элементов, несущих нагрузку, (14 кПа), м	-
Граница области воздействия давления 11 кПа	43
Граница области повреждения оконных и дверных проемов, полного разрушения остекления, (7кПа)	60
Граница области минимальных повреждений, (2 кПа)	123
ПОЖАР МУЧНОЙ ПЫЛИ (СЦЕНАРИЙ С 3)
Максимальная площадь пожара, м2	886
Размер зоны поражения открытым пламенем	43x27,5
Уровни воздействия теплового излучения (размеры зон поражения), м
внешняя граница зоны разрушении металлических конструкций и соседнего оборудования, 37 кВт/м2	-
Внешняя граница зоны смертельного поражения (вероятность смертельного исхода 90%), 24 кВт/м2. 30 сек.	-
Внешняя граница зоны сильных ожогов (ожоги III степени, вероятность смертельного исхода 15%), 14 кВт/м2, 30 сек	43,5x28
Внешняя граница зоны воспламенения легковоспламеняющихся (деревянных) конструкций, 12 кВт/м2	48x32,5
Внешняя граница зоны теплового поражения персонала ожоги II степени, потеря работоспособности, 7 кВт/м2,30 сек	56x40,5
Безопасное эвакуационное расстояние для персонала (внешняя граница зоны ожогов I степени, работоспособность не теряется), 3 5 кВт/м2, 30 сек	67x51,5
Предельно безопасное эвакуационное расстояние 1,4 кВт/м2	94x78,5

рис. 3.2 Зоны поражения

4. Рекомендации для разработки мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности

4.1 Общие положения

Взрывобезопасность - состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков, при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людей опасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечивает сохранение материальных ценностей - зданий, сооружений, производственного оборудования, сырья и готовой продукции.

Взрывобезопасность производственных процессов, зданий, сооружений, производственного оборудования обеспечивают мерами по взрывопредупреждению и взрывозащите, организационными и организационно-техническими мероприятиями в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Взрывопредупреждение - комплекс организационных и технических мер, предотвращающих возможность возникновения взрывов и направленных на исключение условий образования взрывоопасных пылевоздушных, газовоздушных или пылегазовоздушных (гибридных) смесей и источников их зажигания.

Взрывозащита - комплекс технических мер, предотвращающих воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающих сохранение производственного оборудования, зданий, сооружений, сырья и готовой продукции. Так как необходимым и достаточным условием возникновения взрыва является наличие взрывоопасной пылевоздушной, газовоздушной или гибридной смеси (смеси с содержанием горючего в пределах области воспламенения) и источника инициирования взрыва (источника зажигания смеси достаточной мощности и температуры), то для предотвращения взрыва необходимо исключить эти условия или хотя бы одно из них. Основные направления мероприятий по взрывопредупреждению представлены в схеме рис. 4.1.

Рис. 4.1 Основные направления мероприятий по взрывопредупреждению

Для обеспечения защиты людей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны быть предусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных факторов взрыва:

- пламени и высокотемпературных продуктов горения;

- давления взрыва;

- высокоскоростных газовоздушных потоков;

- ударных волн;

- обрушившихся конструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительных конструкций, производственного оборудования и коммуникаций.

Организация и ведение технологических процессов на предприятиях должны соответствовать следующим документам:

- Правилам организации и ведения технологических процессов на элеваторах и хлебоприемных предприятиях(утв. Приказом Министерства заготовок СССР от 25.07.83 N 251).

- Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах.

- Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах многосортных помолов пшеницы и мукомольных заводах, оснащенных комплектным высокопроизводительным оборудованием.

- Правилам бестарной приемки, хранения и отпуска муки для предприятий зерноперерабатывающей промышленности.

- Инструкция № 9-7-88 по хранению зерна, маслосемян, муки и крупы (утв. Приказом Министерства хлебопродуктов СССР от 24.06.88 N 185).

- Инструкции по очистке и выделению мелкой фракции зерна, эксплуатации зерноочистительных машин на элеваторах и хлебоприемных предприятиях №9-5 - 82.

- Инструкции по активному вентилированию зерна в складах и на площадках.

- Указаниям по вентилированию зерна на складах, оборудованных аэрожелобами.

- Инструкции по сушке продовольственного, кормового зерна, маслосемян и эксплуатации зерносушилок №9-3 - 82.

Выбор, установку и эксплуатацию электрооборудования следует производить в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей на основе классификации взрывоопасных и пожароопасных помещений (зон) и наружных установок.

Молниезащита зданий, сооружений и наружных установок от прямых ударов молний, а также от вторичных их проявлений необходимо выполнять в соответствии с СН 305 - 77 и отраслевыми правилами пожарной безопасности[36].

4.2 Предотвращение взрывов

4.2.1 Технологические процессы

При разработке технологических процессов должны быть предусмотрены меры, максимально предотвращающие возможность образования взрывоопасных концентраций пыли в технологическом и транспортном оборудовании в условиях стационарных режимов ведения технологических процессов и возникновения источников инициирования взрыва.

На предприятиях по хранению и переработке зерна должны быть предусмотрены:

? автоблокировка приводов групп машин для того, чтобы последовательность пуска и остановки их, а также аварийная остановка одной из машин этой группы исключали возможность завалов и подпоров;

? блокировка приводов вентиляторов аспирационных установок с приводами аспирируемого оборудования;

? блокировка приводов задвижек воздуходувок с пусковыми устройствами каждой воздуходувки;

? светозвуковая сигнализация, автоматически включаемая при срабатывании любой блокировки;

? средства связи;

? устройства аварийного отключения всех приводов;

? амперметры в цепях электродвигателей приводов с выводом показаний на пульт управления и по месту для контроля за нагрузкой указанных машин.

В приемниках пневмотранспортных установок с механическим побуждением должно быть предусмотрено блокировочное устройство для выключения подачи продукта на ротор при завале приемника.

Транспортные коммуникации должны содержать минимальное количество точек перегрузки и иметь минимальную протяженность. Размещение производственного оборудования должно обеспечивать свободный доступ для его обслуживания и уборки пыли. Нагрузки на оборудование должны соответствовать паспортным данным, Нормам технологического проектирования и Правилам организации и ведения технологического процесса. Оборудование при эксплуатации должно быть в технически исправном состоянии, обеспечивающем безаварийную работу между плановыми ремонтами, его следует использовать в соответствии с требованиями технологической схемы по производительности и назначению.

Взрывозащита переносных светильников должна быть не ниже уровня «электрооборудование повышенной надежности против взрыва» (знак уровня 2). Электродвигатели должны иметь защиту от перегрузок и коротких замыканий. При сортовых помолах пшеницы влажность зерна на 1 драной системе должна быть не менее 15%, при сортовых помолах ржи - не менее 13,5%. При переработке в сортовую муку пшеницы стекловидностью менее 40% допускается влажность на 1 драной системе не менее 14,5%. Все свежеубранное зерно перед сушкой необходимо подвергать предварительной очистке в ворохоочистителей или сепараторе для отделения грубых, крупных и легких примесей.

Для транспортирования отходов производства следует использовать самотечный, механический (нории, цепные конвейеры, ленточные и безроликовые конвейеры в закрытых кожухах) транспорт и пневмотранспорт. При этом ленточные и безроликовые конвейеры должны иметь скорость не более 1,0 … 1,5 м/с. Запрещается транспортирование отходов производства на открытых ленточных конвейерах. В помещениях категорий Б и В запрещено устройство выбоя отходов производства в тару [36].

4.2.2 Производственное оборудование

Для снижения пылевыделения в производственные помещения к оборудованию предъявляют требования по его герметичности. Нории, ленточные и винтовые конвейеры (шнеки) на натяжных барабанах или концевых валах должны иметь реле контроля скорости. Реле контроля скорости должны быть сблокированы с приводом оборудования, на котором оно установлено, и с оборудованием, подающим продукт на транспортное оборудование.

К техническим средствам, применяемым в настоящее время и направленным на предотвращение возможностей возникновения аварийных ситуаций, следовательно, условий возникновения взрыва в нориях, относят:

? реле контроля скорости (РКС), применяемые для норий производительностью 50 т/ч и выше;

? мембранные датчики уровня (подпора), устанавливаемые на всех нориях независимо от их производительности;

? блокирующие устройства;

? защиту привода от перегрузок;

? противозавальные устройства.

Эффективность работы РКС как одного из основных средств взрывопредупреждения определяется составом технических средств, тщательностью настройки и условиями их эксплуатации. На предприятиях по хранению и переработке зерна в качестве датчиков РКС используют датчики магнитоиндуктивные ДМ-2 и тахогенераторные УПДС, в качестве технологического реле - реле скорости РС-2М, РС-67, УКС. Все реле реализуют один и тот же принцип для осуществления своей основной функции воспринимают, детектируют и фильтруют напряжение, поступающее от датчика скорости, сравнивают его с заданной (в неявном виде) установкой скорости и регулируют при изменении результатов сравнения состояние контактов выходного электромагнитного реле в цепях контроля и управления.

Одно из основных условий ликвидации пробуксовки лент вследствие их недостаточного натяжения - контроль за положением ремня относительно барабанов и своевременная регулировка его схода. Основной способ регулировки - натяжными и регулировочными винтами. Нории должны иметь автоматически действующие тормозные устройства, предохраняющие ленту от обратного хода. Цепные конвейеры должны иметь датчики подпора продукта, обеспечивающие автоматическое отключение привода конвейера в случае подпора транспортируемого продукта. Винтовые конвейеры должны иметь надежное блокирующее устройство, обеспечивающее отключение электропривода при подпоре в конвейере. Дробильно-измельчающее оборудование должно иметь устройства для его автоматической остановки в случае прекращения подачи продукта (сырья). Материало- и воздуховоды, подвергающиеся в процессе эксплуатации частой разборке, следует выполнять легкоразъемными, надежно загерметизированными. Резьбовые соединения деталей и узлов оборудования должны быть снабжены устройствами, исключающими их самоотвинчивание.

Зерносушильные агрегаты должны иметь систему автоматики, предотвращающую поступление топлива в форсунку, в случаях, когда переполнен зерном бункер тепловлагообменника, произошел отрыв факела форсунки и др.

Запрещена работа зерносушильного агрегата, имеющего нарушенную герметичность топливопроводов, неплотное соединение форсунки с камерой сгорания, неисправные дымоходы и другие дефекты, допускающие проникновение продуктов сгорания в помещение или сушильное отделение. Запрещено использовать в качестве воздуховодов аспирационных установок на горизонтальных и наклонных участках витые трубы. В воздуховодах не допускается отложение пыли. Пылеуловители и воздуходувные машины следует заземлять дополнительно отдельно. Допустимая безосная температура нагрева поверхностей оборудования, материалопроводов и воздуховодов составляет 80% температуры самонагревания горючих пылей, склонных к самовозгоранию, и 80% температуры самовоспламенения пылей, не склонных к самовозгоранию [36].

4.2.3 Производственные здания, помещения и сооружения

Внутренние поверхности стен, потолков, несущих конструкций, заполнений дверных проемов и полов должны быть гладкими (без выступов, впадин, поясков), позволяющими легко производить их очистку от пыли. Все производственные и складские помещения, а также находящиеся в них оборудование и механизмы следует содержать в чистоте.

Уборку пыли на предприятиях, в т.ч. на крышах зданий, проводят в строгом соответствии с графиками для конкретных участков производства необходимо указывать периодичность уборки (ежесменно, ежедневно, ежемесячно, ежеквартально и т.д.). Графики уборки пыли следует разрабатывать на каждом конкретном предприятии, их утверждает директор предприятия или главный инженер. Графики уборки пыли должны быть вывешены на рабочих местах.

Производственные помещения, в которых происходит выделение горючих производственных пылей, должны быть обеспечены стационарными или передвижными пылесосными установками для систематического удаления пыли с потолка, стен, полов, поверхности оборудования [36].

Согласно проведенной экспертизе на ОАО «БКХП» мероприятия по взрывопредупреждению выполнены.

4.3 Взрывозащита

Взрывобезопасность предприятий, на которых возможно возникновение взрыва, должна обеспечиваться комплексом профилактических мероприятий и применением систем взрывозащиты производственного оборудования, зданий и сооружений. Профилактика взрывов направлена на предотвращение условий для возникновения взрывоопасных смесей, насколько это допустимо с позиций обеспечения нормального ведения технологических процессов, а также на исключение возможности появления потенциальных источников их зажигания.

Все необходимые требования по взрывопредупреждению на элеваторах и мукомольных заводах должны постоянно уточняться, а мероприятия и средства, обеспечивающие их выполнение, непрерывно совершенствоваться по технической и экономической эффективности. Требования и мероприятия по профилактике взрывов полностью отвечают современным представлениям о взрывопредупреждении на промышленных предприятиях. Однако, как показывает практика эксплуатации предприятий, невозможно полностью исключить ошибки обслуживающего персонала, нарушения правил, случаи нарушения режимов работы оборудования, внезапный выход из строя отдельных узлов, деталей и машин. В связи с этим остаются актуальными вопросы взрывозащиты оборудования, зданий и сооружений. Конкретные требования по взрывозащите для каждой отрасли сформулированы в специальных ведомственных нормативно-технических документах.

Анализ результатов технического расследования аварий показывает необходимость разработки и внедрения ряда технических мероприятий по взрывозащите, не предусматриваемых действующими нормативными документами. Для создания высокоэффективных, экономически приемлемых, надежных и простых в эксплуатации систем взрывозащиты предстоит выполнить в дальнейшем большой объем научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работ.

Особое место и значительную часть в этом комплексе работ составят экспериментальные исследования. Это связано не только с тем, что до настоящего времени до конца не изучены механизмы пылевоздушного и гибридного взрыва и его газотермодинамика, нет данных по процессам взрывного горения многих пылевоздушных и пылегазовоздушных смесей, но и с тем, что создание каждого нового устройства или системы взрывозащиты требует экспериментальной отработки и проверки в натуральных условиях.

Обзор способов взрывозащиты, применяемых как в России так и за рубежом, позволяет сформулировать основные направления разработок технических средств взрывозащиты:

- ограничение роста давления взрыва выше допустимого уровня за счет вскрытия проходных сечений для отвода продуктов сгорания из объема защищаемого оборудования, сооружения или помещения;

- подавление процесса взрывного горения на начальной стадии введением в зону взрыва пламегасящих веществ;

- предотвращение распространения пламени и высокотемпературных продуктов взрывного горения по технологических и другим коммуникациям устройством огнепреградителей;

- предотвращение распространения пламени и высокотемпературных продуктов сгорания установкой на магистралях пламеотсекателей.

Отдельная система взрывозащиты, например какого-либо технологического аппарата, может состоять из нескольких различных устройств, предназначаемых для предотвращения повышения давления в зоне взрыва и ограничения распространения продуктов взрывного горения из зоны взрыва в смежные объемы. Как показывают результаты исследований, опыт эксплуатации различных типов систем взрывозащиты, в настоящее время наиболее приемлемы для предприятий по хранению и переработке зерна разработки по первому и четвертому направлениям.

При определении объектов, подлежащих взрывозащите, и решении вопроса о сроках (очередности) обеспечения объекта системой взрывозащиты необходимо провести оценку по следующим показателям:

- возможность возникновения в объеме взрывоопасной смеси при нормальной работе на стационарном режиме, переходных режимах, холостом ходу, в аварийном режиме, после остановки или до включения;

- показатели пожаровзрывоопасности образующейся аэровзвеси - концентрационные и температурные пределы распространения пламени (воспламенения), максимальное давление взрыва, скорость его нарастания и т.д.;

- предельные параметры возможного взрыва в условиях отсутствия систем взрывозащиты - максимальное давление, скорость его нарастания, суммарная энергия (мощность взрыва) по тротиловому эквиваленту или удельному тепловыделению;

- возможность возникновения источника зажигания взрывоопасной смеси в процессе работы оборудования в нормальном и аварийных режимах, попадание его из смежного оборудования, при нарушениях противопожарного режима (привнесенный источник) и т.д.;

- связь рассматриваемого объема со смежными объемами (помещениями, сооружениями, технологическими аппаратами);

- возможность возникновения взрыва в смежных объемах или возможность их разрушения от взрыва в рассматриваемом объеме;

- наличие средств (систем) взрывопредупреждения;

- возможность контроля режима работы обслуживающим персоналом или автоматикой;

- эксплуатационная надежность рассматриваемого объекта;

- масштаб и перспективы применения на предприятиях отрасли;

- роль в производственном процессе (возможность нормальной работы предприятия без рассматриваемого объекта, ограничение работы или невозможность эксплуатации предприятия);

- материальная ценность объекта, сложность восстановления после возможного повреждения взрывом. [36]

4.3.1 Производственное оборудование и технологические процессы

На предприятии ОАО «БКХП» имеются быстродействующие задвижки или другие типы огнепреградителей, устанавливаемые в местах наиболее вероятного возникновения взрыва и сблокированные с быстродействующими задвижками или другими типами огнепреградителей, приводами машин, звуковой и световой сигнализацией на пульте управления.

При реконструкции ОАО «БКХП» следует применить системы взрывозащиты, предусматривающие:

? взрыворазрядители, устанавливаемые в соответствии с Временной инструкцией №9-1 - 88 по расчету, проектированию и эксплуатации взрыворазрядителей для производственного оборудования предприятий;

? датчики-индикаторы взрыва, устанавливаемые в местах наиболее вероятного возникновения взрыва и сблокированные с быстродействующими задвижками или другими типами огнепреградителей, приводами машин, звуковой и световой сигнализацией на пульте управления.

При размещении оборудования в производственных помещениях не допускается загромождать пути эвакуации и наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции. В защищаемом взрыворазрядителями оборудовании должны быть предусмотрены отверстия, а при необходимости - специальные переходные патрубки для присоединения к нему взрыворазрядителей [36].

4.3.2 Производственные здания, помещения и сооружения

В производственных помещениях и лестничных клетках зданий и сооружений категории Б, рабочих зданий и сооружений категории Б, рабочих зданий элеваторов и зерноочистительных отделений мукомольных заводов должны быть предусмотрены наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции (ЛСК), площади которых следует определять в соответствии с Временной инструкцией по определению площади легкосбрасываемых конструкций зданий, помещений и сооружений предприятий по хранению и переработке зерна, исходя из допустимой в помещении величины избыточного давления, которое может возникнуть в аварийной ситуации при взрыве.

При недостаточной площади остекления допустимо в качестве ЛСК использовать конструкции стеновых панелей и плит с применением стальных, алюминиевых, асбоцементных листов с утеплителем (для отапливаемых помещений), открывающихся наружу распашных ворот, дверей и других конструкций, крепления которых к каркасу здания или запорные устройства (для ворот и дверей) обеспечивают сбрасывание (открывание) указанных конструкций при избыточном давлении, не превышающем 2 кПа (200 кгс/м²) в момент взрыва.

При использовании вышеперечисленных конструкций ЛСК необходимо предусматривать разработку мероприятий, направленных на исключение возможности их случайного повреждения (разрушения). ЛСК следует устраивать в наружных стенах и (или) покрытиях помещений, размещать равномерно по периметру наружных ограждающих стен или площади покрытия, не оставляя глухих, не защищенных от взрыва участков помещения.

В зданиях категорий В размещение вспомогательных помещений с массовым (временным и постоянным) пребыванием людей (красных уголков, комнат для собраний и т. д.) не допускается.

Вспомогательные помещения располагают в торце в пристройке производственных зданий со стороны помещений категории В (за исключением элеваторов и зерноочистительных отделений мукомольных заводов). В производственных зданиях размещают диспетчерскую, помещения для обогрева рабочих, вальцерезную мастерскую и подсобные помещения, не требующие постоянного пребывания людей. Двери эвакуационных выходов должны быть без замков, а также других запоров снаружи.

Во всех производственных и вспомогательных помещениях (коридорах, лестничных клетках и т. п.), расположенных на путях эвакуации, должно быть предусмотрено аварийное освещение, подсоединяемое к сети, не зависящей от сети рабочего освещения [36].

При реконструкции ОАО «БКХП» следует довести легкосбрасываемые конструкции в рабочем здании элеватора до установленных требований в п. 5.1.2. [38] и установить тамбур-шлюзы отделяющие помещения категории Б друг от друга и от помещений других категорий (п. 5.1.6. [38]).

4.4 Взрывобезопасность

Обязанность и ответственность административно-технического персонала по охране труда определяют отраслевые правила пожарной безопасности, Правила техники безопасности и производственной санитарии.

Ответственность за принятие мер по обеспечению взрывобезопасности предприятий системы хлебопродуктов возложена персонально на их руководителей (директоров) без права передоверия этой ответственности другим, подчиненным им лицам. Лицами, ответственными за взрывобезопасность отдельных цехов и подразделений предприятия, являются их руководители (начальники, заведующие), которые несут персональную ответственность за взрывобезопасность цехов, нарушение норм и правил взрывобезопасности на подведомственных им участках работы и за все последствия этих нарушений.

Назначение указанных лиц ответственными за взрывобезопасность оформляет приказом руководитель предприятия. Ответственность за соблюдение требований взрывобезопасности в каждой смене несет начальник смены (сменный инженер, сменный мастер), а на каждом рабочем месте - работник, обслуживающий участок, станок, группу станков, агрегат, систему, установку. Ответственность за общее состояние аспирационных и пневмотранспортных установок на предприятии возложена на главного инженера предприятия, за правильную эксплуатацию аспирационных и пневматических установок, пылеуловителей - на начальника цеха и начальников смен.

Ответственность за обеспечение своевременной и качественной уборки пыли в производственных помещениях и оборудовании возложена на начальника цеха (участка).

На каждом предприятии должен быть полный комплект технической документации.

Все новшества, связанные с техническим перевооружением, реконструкцией и другими работами, должны быть отражены в технической документации, в которую вносят изменения, или в новых чертежах, оформляемых в установленном порядке. Вся техническая документация должна быть сосредоточена в техническом отделе или у главного инженера. На каждом предприятии должны быть годовые или перспективные планы повышения их взрывобезопасности. В проектной документации на новое строительство и реконструкцию должен быть предусмотрен самостоятельный раздел по охране труда и взрывопожаробезопасности. Повышение производительности предприятия при формировании планов производства должно в обязательном порядке сопровождаться разработкой и внедрением технических средств и мероприятий, направленных на обеспечение взрывобезопасности производственных процессов.

Для обеспечения бесперебойной работы оборудования и предотвращения случаев аварийного выхода оборудования из строя необходимо обеспечивать требования системы планово-предупредительного ремонта (система ППР) в соответствии с Инструкцией по организации и проведению ремонта технической базы хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятий. Инструкция предусматривает составление графика на каждую единицу оборудования с указанием периодичности и объема профилактических ремонтов, замены и проверки основных узлов, регламента технического обслуживания, номенклатуры и объема запасных узлов, деталей и материалов. Графики ППР утверждает директор или главный инженер предприятия. Ответственность за составление и выполнение графиков ППР несут главный механик и главный энергетик предприятия [36].

4.4.1 Обучение и инструктаж персонала по взрывобезопасности

Обучение и инструктаж персонала по взрывобезопасности входит составной частью в содержание обучения и инструктажа по технике безопасности, установленных ГОСТ 12.0.004 - 79, отраслевым положением о проведении инструктажа по технике безопасности и обучения рабочих безопасным методам труда.

При инструктаже по взрывобезопасности лиц, вновь принимаемых на работу, нужно ознакомить с:

? действующими на предприятии правилами и инструкциями по взрывобезопасности;

? техническими и организационно-техническими причинами взрывов;

? мерами взрывопредупреждения и взрывозащиты;

? практическими действиями в случае возникновения взрыва (остановка технологического и транспортного оборудования, отключение вентиляции и электроустановок, порядок эвакуации и сообщения и взрыве и т.д.).

4.4.2 Контроль за соблюдением требований взрывобезопасности

Ведомственное обследование состояния взрывобезопасности предприятия осуществляют представители вышестоящих организаций или специалисты научно-исследовательских организаций в соответствии с отраслевой Инструкцией по проверке состояния взрывобезопасности предприятий по хранению и переработке зерна.

Ведомственные проверки состояния взрывобезопасности предприятий осуществляют областные (краевые, республиканские) объединения хлебопродуктов ежегодно. Главный инженер предприятия и лица, ответственные за взрывопожаробезопасность отдельных цехов предприятия, должны контролировать правильность заполнения и последующего ведения паспорта взрывозащиты производственных зданий, сооружений и оборудования. Проверку срабатывания сигнализации, систем локализации взрыва и блокировок оборудования следует проводить не реже одного раза в квартал. Контроль работы аспирационных установок предприятия следует производить не реже одного раза в год (в отопительный период); запыленность воздуха контролируют приборами. Контроль за напряженности электростатического поля и электризации оборудования следует производить приборами ИНЭП-1 и С96 согласно инструкциям по их эксплуатации. Визуальным осмотром следует постоянно контролировать состояние подшипников и редукторов. Соответствие устройств защитного заземления и зануления требованиям ГОСТ 12.1.030 - 81 должно периодически устанавливаться в процессе эксплуатации указанных устройств в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Все результаты контроля следует заносить в соответствующие журналы с указанием даты за подписью ответственного лица [36].

4.4.3 Мероприятия при возникновении предаварийных и аварийных ситуаций

При появлении опасных предаварийных ситуаций (запах гари или дыма, малейших признаков загорания, шума, возникающего при аварийном трении вращающихся деталей машин, завала машины продуктом, повышенной вибрации оборудования, поломки шкива, шестерни и других деталей машин, попадания в оборудование посторонних предметов и т.п.) оборудование должно быть немедленно остановлено. Его запуск может быть произведен только после выявления и устранения причин неполадок.

В случае обнаружения запаха гари или загорания материала в оборудовании все транспортное, технологическое и аспирационное оборудование цеха должно быть остановлено и тщательно проверено. Ликвидацию загорания необходимо производить при непосредственном участии работников пожарной охраны либо членов добровольной пожарной дружины предприятия. Запуск оборудования после ликвидации загорания следует производить после оформления специального письменного разрешения руководителя предприятия. При уборке места аварии, связанной с загоранием, запрещается загрузка завалов и россыпей продукта в бункера и силосы на хранение.

При обнаружении загорания зерна в сушилке необходимо немедленно выполнить следующее:

? сообщить о загорании в пожарную охрану (часть) УПО МЧС России;

? перекрыть подачу зерна из сушилки в элеватор или склад, не прекращая подачу сырого зерна в зерносушилку и не допуская опорожнения надсушильного бункера;

? выключить все вентиляторы и закрыть задвижки в воздуховоде от топки к сушилке;

? увеличить скорость прохождения зерна по сушильной шахте, не допуская образования в ней незаполненных зерном зон и снижения уровня зерна в надсушильном бункере до высоты менее 1 м;

? выпускать зерно из зерносушилки на пол, тлеющее зерно собирать в железные ящики или ведра и заливать водой.

После освобождения сушильного агрегата от горящего зерна шахты, бункера, камеры нагрева следует тщательно очистить от остатков пригоревшего зерна, обратив внимание на очистку коробов или тормозящих элементов. При обнаружении загорания (самовозгорания) зерна, мучнистых продуктов следует немедленно остановить и обесточить все оборудование, удалить обслуживающий персонал, сообщить о случившемся руководству предприятия и в территориальный гарнизон пожарной охраны.

Для ликвидации аварийной ситуации необходимо создать штаб, в состав которого должны входить представители администрации предприятия и Государственной противопожарной службы, представители штаба гражданской обороны.

Методы и приемы подачи огнегасящих веществ в очаг загорания и последовательность выпуска продукта определяет штаб, исходя из условий реальной обстановки. При этом запрещается нахождение в здании в непосредственной близости от него людей, не привлеченных к тушению загорания, а также тушение загорания компактной направленной струей воды.

Руководитель предприятия после происшедшего взрыва обязан принять меры по обеспечению сохранения обстановки на месте аварии (состояние конструкций и оборудования) до начала расследования в таком виде, в каком она была в первый момент аварии (если это не угрожает воздействию на рабочих опасных факторов взрыва и не может вызвать дальнейшее развитие аварии). В случае вынужденной разборки завалов, вызванной необходимостью спасения пострадавших, разобранные строительные конструкции и оборудование необходимо сохранять до окончания расследования. Техническое расследование взрывов (хлопков) следует проводить в соответствии с отраслевой Инструкцией о порядке технического расследования взрывов (хлопков) [36].

4.5 Планово-предупредительный ремонт

В условиях современного высокомеханизированного производства эффективность работы элеваторов, мукомольных заводов и хлебозаводов, а также качество выпускаемой продукции непосредственно связаны с техническим состоянием основных фондов. В процессе эксплуатации основные фонды подвергаются физическому износу в результате разрушения строительных конструкций, изнашивания, усталостного разрушения и изменения свойств материалов деталей оборудования. Эти процессы снижают эксплуатационные характеристики зданий и технические показатели оборудования, увеличивают вероятность взрывов.