Файл: Курсовая работа по дисциплине Пожарная безопасность технологических процессов Пожарная опасность и защита технологического оборудования при производстве бутадиенстирольного каучука.docx
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 294
Скачиваний: 16
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
следующие способы обеспечения пожарной безопасности:
- обще обменная вентиляция,
- нейтрализация газа,
- местный отсос паров ЛВЖ.
5. Анализ причин повреждения аппаратов, разработка необходимых средств защиты
Одной из причин повреждения аппаратов является образование в них повышенных давлений. Так, в полимеризаторе, давление может повыситься из-за увеличения интенсивной закачки, уменьшения пропускной способности системы, переполнение резервуара жидкостью из-за отсутствия или неисправностей измерителей уровня, образованием полимерных пробок (пленок) на стенках аппаратов, трубопроводах, использования недоочищеного мономера (примеси значительно ускоряют ход реакции, делают ее неуправляемой), изменения уровня подачи мономера, неисправностью системы дозирования исходных реагентов и катализатора.
Процесс полимеризации протекает с высоким тепловым эффектом. На стенках аппаратов образуется полимерная пленка, ухудшающая теплообмен. Поэтому необходимо предусмотреть периодическую очистку полимеризатора механическим способом. Операция очистки также может представлять значительную пожарную опасность, так как связана с частичным разложением полимера, применением ЛВЖ и использованием дополнительного оборудования для подогрева и хранения горючих растворителей. Во избежание повышения давления в реакторах линии после реактора необходимо промывать, очищать от отложений. Предохранительные клапаны и вентили ручного стравливания обрабатывать ингибиторами.
Аппараты и трубопроводы могут повреждаться от образования повышенных против норм давлений; появления динамических воздействий; образования высоких температурных напряжений в материале стенок или от изменения прочностных свойств материала в результате воздействия высоких и низких температур; коррозии стенок материала или эрозии (механического истирания стенок).
Образование повышенного давления в аппаратах 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 так- же в результате ухудшения механических характеристик металлов при низких или высоких температурах.
Нормальная работа и герметичность насоса обеспечивается системой охлаждения и смазки, предназначенной для отвода выделяющегося тепла и уменьшения силы трения и износа деталей от трения. Неисправности и повреждения насоса в виде нарушения герметичности уплотнений или разрушения деталей могут быть вследствие вибрации, трения, износа, ослабления соединений, перекоса валов.
Во избежание неисправностей необходимо: осуществлять систематический контроль за герметичностью уплотнений; предотвращать вибрацию насоса путем тщательной регулировки, устройства массивного фундамента; применение торцевого уплотнения (задано по исходным условиям); устройство перепускной линии (со стороны нагнетания на всасывание) и предохранительного клапана; при возможности устройство насосной открытого типа, обеспечивающего рассеивание горючих паров.
При авариях и повреждениях аппаратов и трубопроводов из них выходят горючие газы или пары, что может привести к образованию пожаровзрывоопасных смесей, как в производственном помещении, так и на открытых площадках. При аварии полимеризатора произойдет разлив смеси.
В насосной станции предусмотреть автоматическую систему обнаружения опасных концентраций горючих паров и газов в воздухе помещения с использованием сигнализаторов. В этом случае по аварийному сигналу включается аварийная вентиляция, отключается подача электроэнергии, перекрываются
электрофицированные задвижки.
6. Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания
На территории производства бутадиен-стирольного каучука возможно проявление потенциальных источников зажигания (постоянно действующие источники зажигания отсутствуют), к которым относятся:
Предотвращение образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания обеспечивают следующими способами:
- организацией охраны с целью предотвращения проникновения на объект посторонних лиц, диверсионных актов или иных преднамеренных действий.
7. Возможные пути распространения пожара
Пожары на производстве методом низкого давления протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар на установках может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются:
- разливы по территории установки горючих и легковоспламеняющихся жидкостей;
- разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах;
- отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания смесей из аппаратов;
- разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов.
При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов будет создавать газовоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара.
По производственным коммуникациям пожар и взрыв распространяются в случаях, когда внутри трубопроводов, траншей, туннелей или лотков образовалась горючая среда:
– когда трубопроводы с этой горючей средой работают неполным сечением;
– когда имеются горючие отложения на поверхности труб, каналов, если в системе находятся жидкости, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления.
Чтобы предотвратить распространение огня по производственным коммуникациям применяют сухие огнепреградители, в виде гидравлических затворов, затворы из твердых измельченных материалов, автоматические задвижки и заслонки, водяные завесы, перемычки, засыпки и т. п.
Определим расчетом необходимый диаметр гасящего отверстия огнепреградителя.
Определим диаметр гасящего канала огнепреградителя:
=
- обще обменная вентиляция,
- нейтрализация газа,
- местный отсос паров ЛВЖ.
5. Анализ причин повреждения аппаратов, разработка необходимых средств защиты
Одной из причин повреждения аппаратов является образование в них повышенных давлений. Так, в полимеризаторе, давление может повыситься из-за увеличения интенсивной закачки, уменьшения пропускной способности системы, переполнение резервуара жидкостью из-за отсутствия или неисправностей измерителей уровня, образованием полимерных пробок (пленок) на стенках аппаратов, трубопроводах, использования недоочищеного мономера (примеси значительно ускоряют ход реакции, делают ее неуправляемой), изменения уровня подачи мономера, неисправностью системы дозирования исходных реагентов и катализатора.
Процесс полимеризации протекает с высоким тепловым эффектом. На стенках аппаратов образуется полимерная пленка, ухудшающая теплообмен. Поэтому необходимо предусмотреть периодическую очистку полимеризатора механическим способом. Операция очистки также может представлять значительную пожарную опасность, так как связана с частичным разложением полимера, применением ЛВЖ и использованием дополнительного оборудования для подогрева и хранения горючих растворителей. Во избежание повышения давления в реакторах линии после реактора необходимо промывать, очищать от отложений. Предохранительные клапаны и вентили ручного стравливания обрабатывать ингибиторами.
Аппараты и трубопроводы могут повреждаться от образования повышенных против норм давлений; появления динамических воздействий; образования высоких температурных напряжений в материале стенок или от изменения прочностных свойств материала в результате воздействия высоких и низких температур; коррозии стенок материала или эрозии (механического истирания стенок).
Образование повышенного давления в аппаратах 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 так- же в результате ухудшения механических характеристик металлов при низких или высоких температурах.
Нормальная работа и герметичность насоса обеспечивается системой охлаждения и смазки, предназначенной для отвода выделяющегося тепла и уменьшения силы трения и износа деталей от трения. Неисправности и повреждения насоса в виде нарушения герметичности уплотнений или разрушения деталей могут быть вследствие вибрации, трения, износа, ослабления соединений, перекоса валов.
Во избежание неисправностей необходимо: осуществлять систематический контроль за герметичностью уплотнений; предотвращать вибрацию насоса путем тщательной регулировки, устройства массивного фундамента; применение торцевого уплотнения (задано по исходным условиям); устройство перепускной линии (со стороны нагнетания на всасывание) и предохранительного клапана; при возможности устройство насосной открытого типа, обеспечивающего рассеивание горючих паров.
При авариях и повреждениях аппаратов и трубопроводов из них выходят горючие газы или пары, что может привести к образованию пожаровзрывоопасных смесей, как в производственном помещении, так и на открытых площадках. При аварии полимеризатора произойдет разлив смеси.
В насосной станции предусмотреть автоматическую систему обнаружения опасных концентраций горючих паров и газов в воздухе помещения с использованием сигнализаторов. В этом случае по аварийному сигналу включается аварийная вентиляция, отключается подача электроэнергии, перекрываются
электрофицированные задвижки.
6. Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания
На территории производства бутадиен-стирольного каучука возможно проявление потенциальных источников зажигания (постоянно действующие источники зажигания отсутствуют), к которым относятся:
-
разряды молний и их вторичные проявления; -
тепловое проявление электрической энергии в электрооборудовании; -
искры удара и трения; -
разряды статического электричества при перекачке стирола и бутадиена; -
занос искр с соседних объектов; -
источники зажигания, появившиеся в результате нарушений обслуживающим персоналом правил пожарной безопасности; -
источники зажигания, появившиеся в результате действий проникших на объект посторонних лиц, диверсионных актов или преднамеренных действий.
Предотвращение образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания обеспечивают следующими способами:
-
установкой искроулавливателей на автотракторной технике, перед въездом на территорию предприятия; -
организацией на безопасном удалении от оборудования с горючими веществами специальных мест для проведения огневых ремонтных работ; -
контролем места проведения огневых работ после их окончания; -
применением в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.011-78, ГОСТ Р 51330.9-99 и ПУЭ электрооборудования, соответствующего взрыво- или пожароопасной зоне, группе и категории взрывоопасности смеси; -
применением технологических процессов, операций и оборудования, удовлетворяющего требованиям электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018-93;
- организацией охраны с целью предотвращения проникновения на объект посторонних лиц, диверсионных актов или иных преднамеренных действий.
7. Возможные пути распространения пожара
Пожары на производстве методом низкого давления протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар на установках может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются:
- разливы по территории установки горючих и легковоспламеняющихся жидкостей;
- разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах;
- отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания смесей из аппаратов;
- разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов.
При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов будет создавать газовоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара.
По производственным коммуникациям пожар и взрыв распространяются в случаях, когда внутри трубопроводов, траншей, туннелей или лотков образовалась горючая среда:
– когда трубопроводы с этой горючей средой работают неполным сечением;
– когда имеются горючие отложения на поверхности труб, каналов, если в системе находятся жидкости, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления.
Чтобы предотвратить распространение огня по производственным коммуникациям применяют сухие огнепреградители, в виде гидравлических затворов, затворы из твердых измельченных материалов, автоматические задвижки и заслонки, водяные завесы, перемычки, засыпки и т. п.
Определим расчетом необходимый диаметр гасящего отверстия огнепреградителя.
Определим диаметр гасящего канала огнепреградителя:
=