🗊Презентация Пожарная безопасность промышленных объектов. (Лекция 4.2)

Лекция Пожарная безопасность промышленных объектов

Вопросы Назначение нагревания, оборудование для нагрева, теплоносители, хладагенты и способы нагревания горючих веществ. Пожарная опасность подогревателей, меры профилактики при различных способах нагрева. Способы транспортирования жидкостей, горючих газов, сыпучих твердых материалов, пожарная опасность, меры профилактики Способы хранения горючих газов. Пожарная опасность складов газов. Меры пожарной безопасности при хранении горючих газов. Разновидности производств, связанных с выделением горючих пылей и волокон. Пожароопасные свойства пылей, выделяемых в процессе производства. Мероприятия по снижению пожарной опасности производств, связанных с выделением горючих пылей и волокон

Назначение нагревания, оборудование для нагрева, теплоносители, хладагенты и способы нагревания горючих веществ Нагревание и охлаждение веществ, являются наиболее распространенными процессами во всех отраслях промышленности. В химической, нефтехимической и других отраслях промышленности нагревать и охлаждать приходиться горючие вещества, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, что сопряжено с большой пожарной опасностью. Нагревание применяют для уменьшения вязкости жидкостей, осуществления процессов перегонки, ректификации, сушки, выпаривания, плавления и т.д.

Газовые котлы на пропан- бутане одноконтурный, обеспечивающие нагрев теплоносителя отопительной системы

В промышленности применяют различные способы нагревания с использованием следующих теплоносителей: водяного пара; топочных газов; специальных теплоносителей; электрического тока; горячего воздуха; тепловой энергии ядерных реакций. Выбор теплоносителей и способа нагревания зависит от многих факторов, таких, например, как: возможность получения необходимой температуры нагреваемого продукта; простота конструктивного устройства оборудования и его эксплуатации; пожаровзрывобезопасность процесса; экономичность.

Тепловые насосы

Кроме этого, теплоносители должны удовлетворять следующим требованиям: быть химически стойкими в условиях процесса; не давать отложений на стенках аппаратов; не вызывать коррозии материалов аппаратуры; легко транспортироваться.

Водяной пар является самым распространенным горячим теплоносителем (нагревающим агентом). Обычно применяют насыщенный водяной пар при давлении 0,5-1,2 МПа, что позволяет осуществлять нагревание до 180оС. Однако, надо сказать, что ограничение температуры нагрева до 180оС и невысокое давление является и недостатком способа нагрева с помощью водяного пара. Давление не должно превышать 1,6 МПа. Итак, нагревание водяным паром является самым распространенным способом нагрева веществ. Почему?

Во-первых, водяной пар несет большое количество тепла (до 2,26 МДЖ кг-1); Во-первых, водяной пар несет большое количество тепла (до 2,26 МДЖ кг-1); Во-вторых, обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи (11,63 кВт м-2оС-1); В-третьих, легко транспортируется по трубопроводам на большие расстояния; В-четвертых, водяной пар позволяет иметь постоянную температуру при конденсации и сравнительно легко изменять ее путем изменения давления. И, наконец, водяной пар не загрязняет теплообменные поверхности.

Нагревание острым паром Способ нагревания острым паром заключается в том, что пар подается непосредственно в нагреваемый продукт, где конденсируется, отдает свое тепло и конденсат смешивается с нагреваемым продуктом. Способ отличается простотой и позволяет наиболее полно использовать тепло пара. Ввод пара в нагреваемый продукт осуществляют через барботер, представляющий собой трубу, опущенную ниже уровня жидкости у дна аппарата и снабженную большим количеством отверстий для выхода пара. При использовании барботера одновременно происходит интенсивное перемешивание жидкости. Нагревание острым паром применяют редко, в случае, если допустимо обводнение продукта. Этот способ часто используют для продувки и пропарки технологического оборудования. Данный способ нагревания является одним из наиболее пожаробезопасных.

нагрев паровой барботер Теплоноситель пар давлением не более 0, 3 МПа

Нагревание глухим паром. При этом способе пар передает свое тепло через стенку, не соприкасаясь и не смешиваясь с нагреваемым продуктом. Теплообменная поверхность может быть образована различными способами: трубами, рубашками, пластинами и т.д. Пар конденсируется с одной стороны теплообменной поверхности, образуя тонкую пленку конденсата, который стекает вниз. Для обеспечения экономичности необходимо, чтобы пар полностью конденсировался и отдавал весь запас тепла. С этой целью применяют специальные устройства - конденсатоотводчики (конденсационные горшки). Способ нагревания глухим паром является основным.

Парогенератор для производства насыщенного пара

Пожарная опасность нагревания глухим паром и меры профилактики Нагревание глухим паром относится к безопасным процессам по сравнению с другими процессами нагревания, так как: - теплоноситель является негорючим веществом; - максимальная температура нагрева сравнительно не высока и не превышает 180°С; - внутри теплообменников не образуется взрывоопасных концентраций, т.к. теплоносители и нагреваемые вещества занимают весь объем трубного и межтрубного пространства и давление пара и продукта обычно более атмосферного. Пожарная опасность возникает, главным образом, в результате образования: неплотностей, повреждений, нарушения герметичности в аппаратах.

Пожарная опасность процессов нагревания горючих веществ и материалов пламенем и топочными газами. Трубчатые печи, их пожарная опасность, меры пожарной безопасности Этот способ нагревания является одним из наиболее, распространенных способов нагрева, так как пламя и топочные газы, образующиеся при сжигании топлива, имеют высокую температуру. Огневой обогрев применяют в том случае, когда вещество необходимо нагреть до температуры выше 300°С. Пламенем и топочными газами нагревают: негорючие вещества в металлургической, машиностроительной, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности, на тепловых электростанциях, в котельных отопления, а также горючие вещества в нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности, на сельскохозяйственных предприятиях. Устройства для нагревания веществ пламенем и топочными газами называют топками или печами.

Печи для нагревания горючих веществ представляют большую пожарную опасность по следующим причинам: - в топках печей достигается высокая температура (1000…1200 оС) - продукт также имеет высокую температуру (400-600 оС и более), которая вышеtвспи, как правило, вышеtсв. - печи имеют длинный змеевик и поэтому требуются высокие давления для преодоления гидравлических сопротивлений (10-12 атм.- при нагреве жидкостей; 6-10 атм. - при нагреве газов; 50-70 атм. - при термическом крекинге). - кладка печей раскалена, она медленно остывает даже после остановки печи, высокая температура наружных конструкций, высокая температура двойников - коррозирующее воздействие продукта и топочных газов. Таким образом, печи являются весьма опасными источниками зажигания.

Пожарная опасность подогревателей, меры профилактики при различных способах нагрева Меры профилактики должны предусматривать: - очистку топлива от воды и механических примесей; - применение сепараторов для отделения воды от газа; - чистку форсунок в установленные сроки; - автоматическое перекрытие топливной линии при обрыве факела пламени; переход на другой вид топлива (желательно иметь возможность использовать два вида топлива – жидкость и газ); - включение приспособления для воспламенения факела для воспламенения и подачи топлива.

Способы транспортирования жидкостей, сыпучих твердых материалов, пожарная опасность, меры профилактики Способы хранения Пожарная опасность трубопроводов обусловлена: Наличием ЛВЖ и горючих газов, находящихся под высоким давлением. Возможностью образования взрывоопасных зон при испарении ЛВЖ, ГЖ, а также при выходе горючих газов. В зависимости от условного давления все технологические трубопроводы подразделяются на трубопроводы низкого (до 10 МПа) и высокого (более 10 МПа). Пожарная опасность трубопроводов, работающих под давлением, обусловлена возможностью выхода горючих продуктов наружу из-за образования неплотностей и повреждений. Причинами образования неплотностей и повреждений могут быть: Повышение давления в трубах сверх допустимых значений. Коррозия материала труб продуктами и внешней средой. Температурные деформации. Вибрация и гидравлический удар.

транспортировка

Ж/д перевозки

для хранения в технологическом процессе

Пожарная опасность складов газов. Меры пожарной безопасности при хранении горючих газов   В промышленных условиях ГГ хранят в газгольдерах, резервуарах и баллонах.             Газгольдер - это инженерное сооружение, предназначенное для хранения, регулирования подачи газов в систему газоснабжения, в технологическое оборудование, а также для смешивания газов различных концентраций или составов. В зависимости от применяемого давления газгольдеры подразделяются на два класса: низкого (до 0,07 МПа) и высокого (от 0,07 до 3 МПа) давления. 

Пожарная опасность газгольдеров заключается в возможности образования горючей среды как внутри газгольдера и его коммуникаций, так и в здании, где установлен газгольдер. 

 Выход газа из газгольдеров в помещение или атмосферу возможен в результате: утечки газа через неплотности швов и гидрозатворы колокола и звеньев; утечки воды из резервуара или гидрозатворов; резкого повышения давления газа, которое может привести к выбросу воды и газа через затворы; наличия неплотностей во фланцевых соединениях и сальниках запорной арматуры; переполнения газгольдеров ГГ при неисправности систем автоматической блокировки для отключения установок нагнетания газа; сильных перекосов и заклинивания колокола и звеньев, которые приводят к одностороннему обнажению затворов.

Основными источниками зажигания в газгольдерах могут быть:   - искры механического происхождения, высекаемые при ударах подвижных частей газгольдеров об их неподвижные части, а также при проведении профилактических и ремонтных работ;   - самовозгорание сульфидов железа образованных на стенках газгольдера;   - разряды атмосферного и статического электричества; - сварочные и другие огневые ремонтные работы.

СГГ  Для хранения сжиженных горючих газов (далее - СГГ) применяют горизонтальные цилиндрические или шаровые резервуары Внутри резервуаров горючие концентрации не образуются из-за отсутствия воздуха, т.к. весь их свободный объем заполнен СГГ, находящимся под избыточным давлением. Горючие смеси ГГ с воздухом могут образоваться только при постановке резервуаров на ремонт и их первоначальном пуске.

Основной опасностью является выход ГГ     через неплотности и повреждения в резервуарах. При выходе наружу СГГ интенсивно испаряются и загазовывают большие территории. СГГ тяжелее воздуха, поэтому их пары скапливаются в низких местах, растекаются по земле в направлении ветра, образуя зоны взрывоопасных концентраций. СГГ имеют повышенную способность к электризации.             Повреждения резервуаров СГГ наиболее часто происходят в результате образования повышенных давлений, вакуума и коррозии. Причинами повышения давления выше допустимых пределов в резервуарах СГГ могут являться их переполнение СГГ, неисправности предохранительных клапанов, нагревание корпуса резервуаров (теплотой пожара соседних установок, солнечными лучами и т.д.), заполнение более летучим газом, на который резервуар не рассчитан, образование льда и кристаллогидратов на дне резервуаров или в трубопроводах. Из всех резервуаров СГГ наименьшую опасность представляют изотермические низкотемпературные резервуары, в которых давление газа немного отличается от атмосферного. Однако нарушение их температурного режима может приводить к повышению давления и их повреждению.             Источниками зажигания при хранении СГГ могут быть искры при разрядах статического или атмосферного электричества, использовании стального искрообразующего инструмента, неисправности электрооборудования, самовозгорании пирофорных соединений, открытый огонь

  Распространение пожара в местах хранения СГГ происходит по парогазо-воздушному облаку, поверхности разлившегося СГГ, трубопроводам промышленной канализации, через дверные, оконные и технологические проемы компрессорных и насосных. Пожары, возникающие на складах СГГ, характеризуются высокой скоростью развития по площади, скоротечностью процессов разрушения технологического оборудования, истечением больших количеств СГГ и загазованностью прилегающей территории.             В баллонах газ может находиться в сжатом, сжиженном или растворенном состояниях и храниться под различным давлением.

Мероприятия по снижению пожарной опасности производств, связанных с выделением горючих пылей и волокон На предприятиях различных отраслей народного хозяйства обращаются в производстве тонко измельченные твердые горючие вещества, которые являются или конечным продуктом (древесная или зерновая мука, сахарная пудра, пылевидное топливо, суспензионный полистирол и т. д.) или отходами и побочными продуктами производств (мучная, зерновая, табачная, древесная, льняная пыль, пух и др.)

Природные волокна представляют собой органические легкогорючие вещества, пожарная опасность которых определяется количественным содержанием в них целлюлозы. Так, в состав льняного волокна входит до 83 % целлюлозы, в состав пеньки — до 79 % целлюлозы, а хлопок по составу представляет собой почти чистую целлюлозу (90—94 %). Волокнистые материалы растительного происхождения состоят из отдельных волокон, имеющих пустотные каналы, образованные после высыхания клеточного сока и заполненные воздухом. Это способствует их окислению, горению даже без доступа воздуха извне Имея развитую поверхность и поры, заполненные воздухом, волокно загорается от малокалорийных источников зажигания (механических искр, образующихся при работе двигателей внутреннего сгорания и т. д.). При этом чем больше поры в строении вещества, тем более опасно и само вещество. Так, хлопок, имея самые большие поры (каналы), легче загорается и интенсивнее горит, чем другие волокнистые вещества.

При нагревании природных волокон до 130 °С начинается процесс их разложения, сопровождающийся выделением газообразных веществ, при температуре 280°С— обугливание. Температура самовоспламенения волокон около 400°С, однако длительное нагревание приводит к их самовоспламенению уже при температуре 200°С. При нагревании природных волокон до 130 °С начинается процесс их разложения, сопровождающийся выделением газообразных веществ, при температуре 280°С— обугливание. Температура самовоспламенения волокон около 400°С, однако длительное нагревание приводит к их самовоспламенению уже при температуре 200°С.

При механической обработке тресты выделяется до 75% отходов (костра), которые состоят в основном из целлюлозы. Теплота горения костры 20900 кДж/кг. Она имеет примерно те же температуры воспламенения и самовоспламенения, что и треста. Пыль костры в смеси с воздухом способна образовывать взрывоопасные концентрации. Отложения сухой пыли горят со скоростью до 0,19 м/с.

Хлопок легко загорается от искры и теплоты местного нагрева. Его теплота горения 17 347 кДж/кг. Горение сопровождается выделением большого количества дыма. Разрыхленный хлопок горит быстрее уплотненного; его скорость горения при отсутствии движения воздуха находится в пределах 0,1—0,15 м/с. Температура воспламенения хлопка 210°С. Он склонен к тепловому и химическому (при действии окислителей, азотной и серной кислот) самовозгоранию. Температура самонагревания 120°С; температура тления 205°С. Растительные масла, попадая на волокна льна, конопли, хлопка и их отходы легко окисляются, вызывая их самовозгорание.