Файл: Пожарнотехническая экспертиза компрессорной станции по перекачке этилена.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 43

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




рис. 2. Схема силовой сети

Трансформатор

УЗО

Автоматический выключатель (уч.2)

Автоматический выключатель (уч.3)

Кнопочный пост управления

Электродвигатель

SТ = 160 кВт

cosφ = 0,9

KЗ = 1

∆UДОП. = 6,6 %



Ф4312S

Iн = 63 А

Iут = 100 А

Тип АЕ2056

IН.А. = 63 А



Тип АЕ2056

IН.. = 40 А

IН.ТЕПЛ. = IН.ЭЛ.М. = 50 А

IСР.ЭЛ.М. = 480 А

IПРЕД. = 6000 кА


Тип ЩОРВЕ-ХВ с маркировкой взрывозащиты

2ExеdIIT4


Тип 3В160М4 с маркировкой взрывозащ.:

1ExdIIT4

РН = 18,5 кВт

cosφ = 0,82

η = 88,5 %

КП = 7,5


Рассмотрим схему осветительной сети, изображенной на рис. 3.

рис. 3. Схема осветительной сети

Автоматический выключатель (уч.4)

УЗО (уч. 4)

Автоматический выключатель (уч.5)

Светильники

Тип АСРБ

IН.. = 63 А


Тип АЕ2056

IН.. = 40 А

Iут. = 30 А


Тип АЕ1031-21

IН.. = 16 А

IН.ТЕПЛ. = 20 А

IСР.ЭЛ.М. = 160 А

IПРЕД. = 3000 А


Тип РСП 25-250

2ExdIIВТ4

P=100 Вт

n=12 шт.


2. Определение и обоснование классов пожаровзрывоопасных зон.
2.1. Конструктивно-планировочные особенности здания

Компрессорная станция по перекачке этилена расположена в одноэтажном прямоугольном здании, с размерами 20х10 м, высотой 3,5 м. Наружные и внутренние стены сделаны из обычного кирпича. Здание состоит из компрессорного зала по перекачке этилена, вентиляционной камеры приточной вентиляции, электрощитовой и тамбура. Насосный зал имеет выходы наружу и в тамбур, электрощитовая и вентиляционная камера приточной вентиляции – выход наружу. Двери (внутренние и наружные) – типовые деревянные, сгораемые.

2.2. Вентиляция

Вентиляция приточно-вытяжная с механическим побуждением, обеспечивает 20-ти кратный воздухообмен при перекачке этилена. Приточная вентиляция снабжена центробежным вентилятором Ц9-57 с подачей воздуха 4120 м3/ч в машинном отделении. Приточная вентиляция обеспечивает подачу расчетного количества свежего воздуха в рабочую зону помещений. Имеет обратный клапан. Вытяжная вентиляция с механическим побуждением (состоит из центробежного вентилятора Ц9-57, расположенного вне здания) обеспечивает удаление 70-80% расчетного объема воздуха из нижней зоны насосного зала.
2.3. Особенности технологического процесса; конструктивные особенности технологического оборудования.

Насосная станция предназначена для сливо-наливных операций из железнодорожных цистерн в неподвижные емкости. Для одновременного слива из цистерн этилена в компрессорном зале установлены: два основных насоса 6НК-9х1, два вспомогательных СВН-80, а также два вакуум-насоса ВВН-3.

В качестве запорной арматуры приняты задвижки с ручным приводом. На нагнетательных линиях насосов предусмотрены обратные клапаны. Все оборудование герметизировано, поэтому через сальниковые и фланцевые уплотнения насосов, трубопроводов, задвижек возможны лишь весьма незначительные выделения этилена.
2.4. Пожароопасные свойства обращающихся в производстве веществ.

Пожаровзрывоопасность технологического процесса компрессорной станции следует оценивать, исходя из того, что производится перекачка этилена. Этилен: C₂H₄, бесцветный горючий газ легче воздуха со слабым сладковатым запахом. Молекулярная масса 28,05; плотность 1,178 кг/м3; Ткип.= −103,7 оС; Твсп.= 136,1 оС; Тсв.= 440 оС; Тпл.= −169,2 оС; БЭМЗ = 0,65 мм. В соответствии с п.7.3.26, п.7.3.27, и табл.7.3.1, табл.7.3.2 ПУЭ смесь паров этилена воздухом следует отнести к категории IIВ и группе Т2.
3. Нормативная и аналитическая оценка классов пожаровзрывоопасности зон насосного зала по перекачке этилена.

Согласно требованиям п. 7.3.22. ПУЭ, взрывоопасная зона – это помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Так как, в технологическом процессе данного производства применяющееся вещество – этилен, которое имеет температуру вспышки равную 136,1 оС, что больше 61 оС, то в соответствии с требованиями п. 7.3.11. и п. 7.3.18. ПУЭ этилен относится к горючим газам и может образовывать при смеси с воздухом взрывоопасную смесь. Учитывая вышеуказанные требования ПУЭ, помещения, в которых имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси, будут являться взрывоопасной зоной. Так как, взрывоопасная смесь паров этилена с воздухом может возникнуть при нормальной работе то в соответствии с п. 7.3.41. ПУЭ взрывоопасная зона будет относиться к классу зоны 1(В-I).[1,2]

. Помещение камеры приточной вентиляции следует отнести к помещениям с нормальной средой так как, на воздуховодах имеются самозакрывающиеся обратные клапаны (согласно п.7.3.51. ПУЭ), а вход в вентиляционную камеру осуществляется через тамбур (согласно п. 7.3.53. и табл. 7.3.9. ПУЭ). [2].

Помещение электрощитовой, следует отнести к помещениям, с нормальной средой (согласно п. 7.3.53.ПУЭ). [2]

Тамбур насосного зала (согласно п. 7.3.53. и табл. 7.3.9.ПУЭ), следует отнести к взрывоопасной зоне 2В-Iа. [2]

Пространство на расстоянии 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями и от выхода наружу из насосного зала (согласно п.7.3.43. п.7.3.44. (а) ПУЭ), следует отнести к взрывоопасной зоне 1(В-Iг).

Пространство на расстоянии 3 м по горизонтали и вертикали от вытяжной вентиляции, установленной снаружи насосного зала (согласно п.7.3.43. п.7.3.44.ПУЭ), следует отнести к взрывоопасной зоне 1(В-Iг).[2]
3.1. Определение и нормативное обоснование категорий и групп взрывоопасной смеси
В соответствии с п. 7.3.28 и табл. 7.3.3 ПУЭ [2] смесь паров этилена с воздухом следует отнести к категории IIА и группе T2.
4. Определение и обоснование соответствия уровней, маркировки взрывозащиты и степени защиты оболочек электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ.
4.1 Краткая характеристика схемы электроснабжения и электро­оборудования насосной станции.
Электроснабжение насосной станции осуществляется от трансформаторной подстанции ТП-380/220В, в которой установлен трансформатор номинальной мощностью 160 кВт, с коэффициентом мощности 0,8 и коэффициентом загрузки 1.

Напряжение сети 380/220 В, где линейное 380 В - для электродвигателей, а фазное 220 В - для светильников. Потребляемая мощность для силового электрооборудования составляет 84 кВт, а для электроосвещения 37 кВт.
4.2 Силовое электрооборудование.
Cиловая и осветительная нагрузка питается совместно от трансформаторного пункта (ТП) через ЩР по кабелю АСРБ 1(3х25+1х16) длиною 100 м, проложенному в земле.

Для защиты на вводе и на отходящей линии силовой щит укомплектован автоматами типа AE2056, с номинальным током расцепителя Iн.расц.= 63 А.

Для управления электродвигателями технологического оборудования установлены магнитные пускатели серии ПА-322, с их защитой тепловыми реле типа ТРН-40, через ключи управления типа ЩОРВЕ-ХВ, установленные в насосном зале в исполнение по взрывозащите 2ExеdIIТ4.

Распределительная силовая сеть снабжена проводом ВРГ 1(5х10) длиною 11 м, проложенным на скобах.


Основными потребителем электроэнергии являются электродвигатели насосов и вентиляторов типа 3В160М4, с номинальной мощностью 18,5 кВт, коэффициентом мощности соsφ = 0,82, КПД=88,5%, коэффициентом пуска Кп=7,5, в исполнение по взрывозащите 1ExdIIТ4.
4.3 Осветительное электрооборудование.
Проектом предусмотрено общее рабочее освещение помещений. Осветительная арматура принята в соответствии со средой помещений. В насосном зале используются светильники типа РСП 25-250, с исполнением по взрывозащите 1ExdIIВТ4 в количестве 12 штук.

Питания осветительной нагрузки осуществляется кабелем марки АПРН (3х2,5), проложенным на скобах. Для защиты осветительный щит (ЩО) укомплектован автоматом типа АЕ1031-21, с номинальным током Iн..расц.= 16 А. Соединение между осветительным щитом (ЩО) и щитом распределительным осуществляется кабелем марки ПР(4х2,5), длиною 9 м, проложенных на скобах.
5. Оценка соответствия запроектированного электрооборудования с оптимально требуемым по нормативно-техническим источникам.
В соответствии с п.п. 7.3.31. и 7.3.65., а также табл. 7.3.10. – 7.3.12. ПУЭ, для класса зоны В-I всё электрооборудование в компрессорном зале должно иметь уровень взрывозащиты – «взрывобезопасное электрооборудование», что соответствует знаку уровня - 1 согласно п. 7.3.32. ПУЭ.[2]

Исходя из выше изложенного, обоснуем соответствие уровней, видов и маркировки взрывозащиты запроектированного электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ. Сопоставление выполним в виде таблицы №9.
Таблица 9

Анализ характеристик предусмотренного по проекту электрооборудования с требуемым по нормам ПУЭ.

6. Проверочный расчёт соответствия сечений проводников силовой сети

6.1. Определяем требуемое сечение кабеля ВРГ 1(5х10) (ск.) имеющейся нагрузки.

Iдоп. ≥ Iр,

где Iдоп. – допустимый длительный ток, А;

Iр – рабочий ток нагрузки, А.

Iдоп. определяем по ПУЭ по табл. 1.3.6. Iдоп = 80 А, так как S = 10 мм2

Iр = 1,25 * Iн,

где Iн – номинальный ток двигателя, А.





Iр= 1,25·68 = 85 А

80 А > 85 А

Вывод: сечение кабеля выбрано не верно, оно не соответствует допустимому значению, которое обозначено в
табл. 1.3.6. ПУЭ.
6.2. Определяем соответствие параметров теплового реле ТРН-40 магнитного пускателя типа ПA-322 условиям защиты электродвигателя и проводников от токов перегрузки; определяем правильность выбора номинального тока теплового и электромагнитного расцепителей:



где,







Вывод: параметры теплового реле, то есть номинальный ток нулевой установки теплового реле принят неправильно. Параметры теплового расцепителя не соответствуют рабочему току и нормам ПУЭ(табл. 1.3.6.); параметры электромагнитного расцепителя полностью соответствуют нормам ПУЭ(табл. 1.3.6.), условие соответствия выполняются.

6.3. Проверяем правильность выбора автоматических расцепителей теплового и электромагнитного типов, исключая ложное отключение сети.

Iср.эл.м ≥ КмIмакс

Iср.тепл ≥ КрIр,

где Iср.эл.м, Iср.тепл – это токи срабатывания электромагнитного и теплового расцепителей.

Км, Кр – контакты электромагнитного пускателя и теплового реле; коэффициент, учитывающий неточность в определении и разброс характеристик расцепителей, который равен 1,25

Iмакс = Iн * Кп

Iмакс = 68 * 7,5 = 510 А

Кп= 7,5 – кратность пускового тока (по исходным данным)



Вывод: автоматическиетепловой и электромагнитные расцепители выбраны неправильно, так как их параметры не соответствуют нормам ПУЭ.
6.4. Проверим автомат АE2056 на надежность отключения аварийного участка при коротком замыкании в конце защищаемой линии

≥ 1,4



=