Файл: Нт гражданской защиты и пожарной безопасности ямалоненецкого автономного округа государственное учреждение дополнительного профессионального образования.pdf

13
давлением. К таким аппаратам относятся сосуды высокого давления, насосы и компрессоры, циклоны, фильтры.
4. Диффузионные процессы. К ним относятся сорбция, перегонка, экстракция из растворов и пористых твердых тел, растворение и кристаллизация, сушка. Многие диффузионные процессы массопереноса при нагревании и центрифугировании протекают быстрее. К числу аппаратов с диффузионными процессами относятся ректификационные колонны, сушилки, кристаллизаторы, перегонные кубы.
5. Химические процессы. Скорость и энергетика их протекания определяются законами химической кинетики. К химическим процессам относятся реакции синтеза, окислительно-восстановительные реакции, реакции омыления,
выщелачивания и т. д.
Технологические процессы с участием твердых веществ
Основная часть твердых веществ, используемых в технологических процессах, обрабатывается, перерабатывается или хранится в помещениях, на открытых площадках или в оборудовании, как правило, открыто, то есть не изолируется от окружающего воздуха.
Горючая среда в таких случаях образуется, когда в технологическом процессе применяют именно твердые горючие вещества. Например: древесина и изделия из нее, различные пластмассы, ткани, хлопок и другие волокнистые материалы.
Технологические процессы с наличием и образованием пыли
В технологических процессах тонко измельченные твердые горючие вещества могут являться конечным продуктом (пищевая мука, пылевидное топливо, сахарная пудра) или отходами, а также сопутствующими продуктами производства (хлопковая, табачная или древесная пыль).
Горючие пыли в этих случаях могут образовываться при механической обработке — перемалывании, дроблении, шлифовании, сверлении или при транспортировке в системах пневмотранспорта, при пересыпании и перемещении продукции на различных стадиях технологического процесса, а также в сепараторах, классификаторах, на участках загрузки и выгрузки измельченных веществ.
При данных обстоятельствах пыль может находиться в воздухе во взвешенном состоянии в виде аэровзвеси или может осаждаться на конструкциях и оборудовании в виде аэрогеля.
Опасность таких технологических процессов заключается в том, что аэровзвеси способны взрываться, а аэрогели (ссылка на термин) —
самовозгораться.
Взрывы пыли происходят в несколько этапов. После первого локального взрыва (вспышки), который взвихряет осевшую на конструкциях и оборудовании пыль, следует повторный, значительно более мощный взрыв.
Такой взрыв уже способен повредить или разрушить оборудование, что приводит к образованию взрывоопасной среды уже в масштабах производственного помещения.
Мощности последнего взрыва, как правило, бывает достаточно для полного или частичного разрушения производственного здания.

14
Технологические процессы с участием легковоспламеняющихся (ЛВЖ)
и горючих (ГЖ) жидкостей.
Горючая среда в технологических процессах с указанными жид­костями может образовываться и при нормальных режимах работы, и при пуске или остановке технологического оборудования, и при аварийных режимах.
Оборудование и аппараты с жидкостями, как правило, не заполняются полностью, и над зеркалом жидкости имеется определенный свободный объем,
который постепенно насыщается ее парами.
При таких условиях количество паров в свободном объеме может быть достаточным для образования в смеси с воздухом или другим окислителем горючей среды.
В ряде технологических процессов горючая среда может образовываться при выходе ЛВЖ или ГЖ из оборудования наружу.
Например, это может происходить при нормальном режиме работы технологического оборудования, когда применяются аппараты с открытой поверхностью испарения или с дыхательными устройствами, периодически открываемыми для загрузки и выгрузки веществ.
Оборудование, работающее под избыточным давлением, также может быть источником выделения горючих паров, поскольку даже при его исправном состоянии возможны незначительные утечки горючей среды через различные разъемные соединения, уплотнения валов, подшипников и т. п.
На производствах нередко происходят периодические остановки технологического оборудования, связанные с необходимостью проведения различных регламентных работ: профилактические осмотры, планово- предупредительные ремонты, очитки и т. п.
Причинами образования горючей среды при указанных остановках могут быть: изменения температурного режима; приток наружного воздуха через дыхательную арматуру при сливе жидкости или через открытые люки при разгерметизации аппаратов с не полностью удаленными из них горючими жидкостями; негерметичное отключение аппаратов от трубопроводов с горючими веществами.
Технологические процессы с участием горючих газов.
Как правило, при нормальных режимах работы оборудования с газами взрывоопасная среда образовываться не может, поскольку из-за 100-процентной концентрации газа в них отсутствует кислород воздуха.
Но иногда технологическим регламентом может предусматриваться подача внутрь аппаратов смеси рабочего газа с воздухом или кислородом.
В таких случаях при определенных условиях возможно образование взрывоопасных концентраций.
Нередко на производствах происходят нарушения режима работы технологического оборудования и связанные с ним повреждения и аварии, при которых вследствие выхода значительного количества горючих газов за короткий промежуток времени может образовываться горючая концентрация не только внутри, но и снаружи аппаратов.
Повреждения технологического оборудования возможны в результате различных воздействий, которые условно делят на три группы:
повреждения, возникающие в результате механических воздействий на материал аппаратов и трубопроводов (образование повышенного или пониженного давления, воздействие динамических нагрузок);

15
повреждения, возникающие в результате температурных воздействий на материал аппаратов и трубопроводов (температурные напряжения);
повреждения, возникающие в результате химического износа материала
(химическая или электрохимическая коррозия).
Каким же образом возможно исключить образование горючей среды при проведении различных технологических процессов?
В соответствии с Федеральным законом от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ
«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» исключение условий образования горючей среды должно обеспечиваться одним или несколькими из следующих способов:
применение негорючих веществ и материалов;
ограничение массы и (или) объема горючих веществ и материалов;
использование наиболее безопасных способов размещения горючих веществ и материалов, а также материалов, взаимодействие которых друг с другом приводит к образованию горючей среды;
изоляция горючей среды от источников зажигания (применение изолированных отсеков, камер, кабин);
поддержание безопасной концентрации в среде окислителя и (или) горючих веществ;
понижение концентрации окислителя в горючей среде в защищаемом объеме;
поддержание температуры и давления среды, при которых распространение пламени исключается;
механизация и автоматизация технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ;
установка пожароопасного оборудования в отдельных помещениях или на открытых площадках;
применение устройств защиты производственного оборудования,
исключающих выход горючих веществ в объем помещения, или устройств,
исключающих образование в помещении горючей среды;
удаление из помещений, технологического оборудования и коммуникаций пожароопасных отходов производства, отложений пыли, пуха.
Таким образом, мы рассмотрели основные причины возникновения горючей среды, а также определили способы, которые обеспечивают исключение условий ее образования при проведении различных технологических процессов.
Внутри аппаратов с горючими газами горючая среда образуется в том случае, если внутрь аппаратов попадает воздух или по условиям ведения технологического процесса подается другой окислитель. Горючесть среды в этом случае определяется областью воспламенения горючего газа, которая в свою очередь будет зависеть от показателей пожаровзрывоопасности газа, вида окислителя, температуры и рабочего давления в аппарате.
Статья 50. 123-ФЗ Способы исключения условий образования в горючей среде (или
внесения в нее) источников зажигания
1. Исключение условий образования в горючей среде (или внесения в нее)
источников зажигания должно достигаться одним или несколькими из следующих способов:

16 1) применение электрооборудования, соответствующего классу пожароопасной и
(или) взрывоопасной зоны, категории и группе взрывоопасной смеси;
2) применение в конструкции быстродействующих средств защитного отключения электроустановок и других устройств, приводящих к появлению источников зажигания;
3) применение оборудования и режимов проведения технологического процесса,
исключающих образование статического электричества;
4) устройство молниезащиты зданий, сооружений, строений и оборудования;
5) поддержание безопасной температуры нагрева веществ, материалов и поверхностей, которые контактируют с горючей средой;
6) применение способов и устройств ограничения энергии искрового разряда в горючей среде до безопасных значений;
7)
применение искробезопасного инструмента при работе с
легковоспламеняющимися жидкостями и горючими газами;
8) ликвидация условий для теплового, химического и (или) микробиологического самовозгорания обращающихся веществ, материалов и изделий;
9) исключение контакта с воздухом пирофорных веществ;
10) применение устройств, исключающих возможность распространения пламени из одного объема в смежный.
Остановка технологического оборудования на производстве осуществляется периодически и связана с необходимостью проведения различных регламентных работ: профилактических осмотров, чисток, ремонтов и т.п.
Каждый технологический процесс имеет свой технологический регламент. В
зависимости от сложности производства, от свойств веществ и материалов,
обращающихся внутри аппаратов и вообще в технологическом процессе, от агрессивности среды, от возможности появлений отложений на стенках аппаратов или внутри производственного помещения и т.п., от этого зависит, какие профилактические мероприятия и в какой периодичности необходимо их проводить.
Период пуска и остановки технологических аппаратов всегда сопряжены с повышенной пожаровзрывоопасностью.
Возникает вопрос, с чем же это связано?
Во-первых, в период пуска и остановки технологического оборудования в технологическом процессе производства всегда создается неустановившийся режим работы.

17
При их осуществлении в аппаратах одновременно могут изменяться все основные параметры технологического процесса (температура, давление, концентрация),
производиться заполнение или опорожнение аппаратов, их разгерметизация и другие операции.
В связи с этим в периоды пуска и установки вероятность образования горючей среды внутри технологического оборудования и снаружи значительно повышается.

Причинами образования горючей среды при остановке аппаратов являются:
снижение температурного режима, если в них при нормальной работе имелась горючая (огнеопасная) жидкость при Траб≥ТВПВ (при этом температура,
снижаясь, войдет в температурную область воспламенения);
поступление наружного воздуха через дыхательную арматуру при сливе жидкости или через открытые люки при разгерметизации аппаратов с неполностью удаленными из них горючими (огнеопасными) жидкостями и газами.
негерметичное отключение аппаратов от трубопроводов с горючими
(огнеопасными) веществами.
Опасность образования горючей среды создается также при пуске аппаратов, когда в их объем, заполненный воздухом, поступают горючие компоненты и осуществляется выход на заданный режим.
Наибольшую пожарную опасность для производства представляют собой нарушения режима работы технологического оборудования, повреждения и аварии, при которых за короткий промежуток времени может образоваться горючая концентрация не только внутри аппаратов, но и снаружи вследствие выхода значительного количества горючих веществ.
Самой характерной причиной аварийной ситуации в результате нарушения технологического процесса является перелив жидкости из аппарата вследствие его переполнения. К такому типу аварийной ситуации относится интенсивный (в том числе и аварийный) сброс веществ (газов, паров, жидкостей) через предохранительные клапаны (вследствие повышения давления в аппарате) и дренажные устройства.
Повреждения и аварии аппаратов сопровождаются:
– большим количеством выходящих наружу горючих веществ;
–быстрым нарастанием горючих концентраций в помещениях и даже на открытых территориях;
–возникновением возможности воспламенения паров или газов, выходящих наружу веществ.
Повреждения технологического оборудования происходят в результате:

18
недостатков конструктивного характера (неправильный расчет, неудачный выбор материала)
дефектов изготовления (скрытые внутренние дефекты материала, некачественная подгонка и сварка)
нарушения принятых режимов работы отсутствия или неправильности средств защиты от перегрузок
Виды повреждений технологического оборудования: локальные и полные.
Локальные повреждения аппаратов и трубопроводов. Если повреждение имеет местный характер, то в зависимости от рабочего давления в аппарате или трубопроводе возможен выход горючих веществ наружу или подсос воздуха.
Такого рода повреждения считают локальными.
Полное разрушение аппаратов и трубопроводов. При таком повреждении давление в аппарате изменяется резко, с большой скоростью. Оно успевает выравниваться с атмосферным давлением за небольшой промежуток времени.
Повреждение технологического оборудования не всегда сопровождается образованием горючей среды.
Причины повреждения технологического оборудования делят на три группы:
-повреждения, вызванные механическими воздействиями
-повреждения, вызванные температурными воздействиями
-повреждения, вызванные химическими воздействиями
Под механическими воздействиями обычно понимают такие воздействия,
которые возникают в результате превышения расчетных нагрузок на оборудование при сохранении его расчетной прочности. Наиболее характерным механическим воздействием является чрезмерное внутреннее давление,
возникающее в аппарате при переполнении технологического оборудования жидкостями или газами. Такое явление может иметь место на производстве при на­рушении технологического режима, при недостаточном контроле за технологическим процессом, при неисправности контрольно-измерительных приборов и защитной автоматики.
Повреждение технологического производственного оборудования может произойти в результате образования не предусмотренных расчетом
температурных перенапряжений в материале стенок аппаратов и трубопроводов, а также в результате ухудшения механических характеристик металлов при низких или высоких температурах.
Температурные перенапряжения в материале, из которого изготовлены аппараты и трубопроводы, наступают тогда, когда есть препятствия линейному изменению отдельных элементов (узлов) или конструкции в целом.