Пожарной безопасности
Анализ статистических данных показывает, что наибольшее число взрывов и пожаров на технологических установках возникает в периоды пуска оборудования в работу, остановки его на осмотр или ремонт и непосредственно во время проведения ремонта. Во многом это связано с образованием ВОК в технологическом оборудовании, что происходит вследствие двух причин:
1) наличия воздуха в аппаратах перед их заполнением горючими веществами во время пуска в работу нового или отремонтированного оборудования;
2) наличия остатков горючих веществ в открываемых для осмотра или ремонта аппаратах.
В технологических регламентах наиболее пожаровзрывоопасных производств имеются разделы, в которых изложены правила безопасной подготовки установок, линий, агрегатов, отдельных аппаратов и коммуникаций к эксплуатации при первоначальном пуске производства и после ремонта оборудования, правила остановки производства (плановой и аварийной), а также особенности пуска и остановки объектов в зимнее время.
Предотвращение образования ВОК в технологическом оборудовании при пуске его в работу достигается продувкой аппаратов и коммуникаций водяным паром или инертным газом. Продувку производят до тех пор, пока концентрация кислорода в отходящих на продувочную свечу газах не достигнет безопасного значения.
Оценить продолжительность продувки можно, решив уравнение материального баланса аппарата, исходя из предположения, что расход инертного газа является постоянным, в нем не содержатся посторонние примеси, давление в системе также постоянное, а компоненты газовой смеси распределяются во всем пространстве аппарата равномерно.
Уравнение материального баланса по инертному газу имеет вид:
, (1.21)
где q – расход инертного газа, м3/с; V – свободный объем аппарата, м3;
j – концентрация инертного газа, об. доли.
После разделения переменных имеем
.
Проинтегрируем левую и правую части уравнения, учитывая, что в начале продувки концентрация инертного газа в аппарате jнач = 0, а на момент окончания продувки tкон концентрация инертного газа в аппарате jконравна:
,
.
Так как при окончании продувки среда в аппарате должна быть взрывобезопасной (
), то окончательно имеем с учетом неравномерности распределения концентрации
, (1.22)
где K н – коэффициент неравномерности распределения концентрации
K н = а 
, (1.23)
где а = 0,48, в = 0,132 (для емкостных технологических аппаратов).
Заключение об окончании продувки можно сделать только после анализа пробы продувочных газов на фактическое содержание инертного компонента при выполнении условия безопасности
. (1.24)
В случае отсутствия инертных газов, предотвращение образования ВОК в технологическом оборудовании при остановке на осмотр или ремонт обеспечивается следующими способами и техническими решениями:
1. Полным удалением горючих веществ и материалов из аппаратов, что достигается устройством стационарных сливных или продувочных линий, уклоном днищ аппаратов и трубопроводов в сторону сливных устройств, применением ситчатых или других самоопорожняющихся тарелок в ректификационных колоннах и абсорберах и тому подобными решениями, а также герметичным отключением остановленного оборудования от соседних работающих аппаратов и трубопроводов.
2. Промывкой аппаратов водой или растворами технических моющих средств.
3. Пропаркой аппаратов водяным паром или продувкой воздухом до остаточного содержания горючих веществ в продувочных газах, отвечающего условию взрывобезопасности:
, (1.25)
где 
– остаточная взрывобезопасная концентрация горючих веществ в аппарате; K б.н – коэффициент безопасности; если в аппарате предполагается проведение огневых ремонтных работ или имеется опасность появления иных источников зажигания, то K б.н 
20; при отсутствии опасности появления источника зажигания допускается принимать K б.н 2.
4. Флегматизацией газового пространства аппарата.
5. Изоляцией источника зажигания от горючих веществ с помощью воздушно-механических, инертно-механических пен и др.
Контрольные вопросы
1. Какие принципы обеспечения пожарной безопасности изложены в ГОСТ 12.1.004–91?
2. Какие общие требования по обеспечению пожарной безопасности технологических процессов изложены в ГОСТ Р 12.3.047–98?
3. Как классифицируются технологические процессы согласно ГОСТ Р 12.3.047–98?
4. Что такое критерий аддитивности и для чего его определяют?
5. К какому виду относится технологический процесс, для которого критерий аддитивности больше или равен 1?
6. К какому виду относится технологический процесс, для которого критерий аддитивности меньше 1?
7. Что такое пороговое количество опасного вещества и для каких классов веществ оно установлено?
8. В чем заключается сущность анализа пожарной опасности технологического процесса повышенной опасности?
9. В каком случае считается безусловно выполненной пожарная безопасность технологического процесса повышенной опасности?
10. В каком случае эксплуатация технологического процесса повышенной опасности является недопустимой?
11. Что требуется предпринять, если риски при эксплуатации технологического процесса повышенной опасности превышают допустимые значения?
12. В каком случае допускается использовать иные критерии пожарной безопасности технологического процесса, отличные от рисков?
13. Какие иные критерии, отличные от рисков, допускается использовать для оценки пожарной безопасности технологического процесса?
14. В чем заключается сущность анализа пожарной опасности технологического процесса, отличного от процесса повышенной опасности?
15. Укажите типы технологических аппаратов в зависимости от степени их герметизации.
16. Как влияют свойства перерабатываемого вещества на выбор типа аппарата?
17. Поясните общее условие образования ВОК в технологическом оборудовании.
18. В каких случаях в аппаратах с горючими газами образуются ВОК?
19. Напишите условие образования ВОК в аппарате с горючим газом и поясните его.
20. Как можно определить рабочую концентрацию ГГ в аппарате?
21. Зачем при определении безопасной концентрации горючего вещества в аппарате вводят коэффициент запаса надежности?
22. Напишите условия взрывобезопасной эксплуатации аппарата с ГГ и поясните их.
23. Перечислите основные способы обеспечения взрывобезопасной эксплуатации герметичных аппаратов с ГГ.
24. Какие инертные газы применяются для флегматизации среды в аппаратах?
25. Как определить расчетом предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию флегматизатора?
26. Как обеспечивают безопасные условия эксплуатации аппаратов с ГГ, работающих под вакуумом?
27. Как обеспечивают безопасные условия эксплуатации аппаратов, горючие смеси в которых по условиям технологии нельзя флегматизировать инертными газами?
28. Напишите условие взрывоопасности при эксплуатации открытого аппарата с ЛВЖ и поясните его.
29. Напишите условие взрывобезопасности при эксплуатации открытого аппарата с ЛВЖ и поясните его.
30. Перечислите способы и технические решения обеспечения пожаровзрывобезопасной эксплуатации открытых аппаратов с ЛВЖ и ГЖ.
31. Напишите условие образования ВОК в аппарате с неподвижным уровнем длительно хранящейся ЛВЖ и поясните его.
32. Напишите взрывобезопасные температурные условия эксплуатации аппаратов с неподвижным уровнем ЛВЖ и поясните их.
33. Напишите условия образования ВОК в «дышащем» аппарате с подвижным уровнем ЛВЖ и поясните их.
34. Напишите взрывобезопасное температурное условие эксплуатации аппарата с подвижным уровнем ЛВЖ и поясните его.
35. Перечислите основные способы обеспечения взрывобезопасности «дышащих» аппаратов с ЛВЖ и ГЖ.
36. Поясните причины и условия образования ВОК в герметичных аппаратах с ЛВЖ и ГЖ.
37. Напишите условия обеспечения взрывобезопасности при эксплуатации герметичных аппаратов с ЛВЖ и ГЖ и поясните их.
38. Перечислите основные способы обеспечения взрывобезопасной эксплуатации герметичных аппаратов с ЛВЖ и ГЖ.
39. Поясните условие перехода осевшей пыли во взвешенное
состояние.
40. Напишите условие образования ВОК в аппарате с горючей пылью и поясните его.
41. Напишите взрывобезопасное условие эксплуатации аппарата с горючей пылью и поясните его.
42. Перечислите основные способы обеспечения взрывобезопасности оборудования с горючими пылями (волокнами).
43. По каким причинам происходит образование ВОК в аппаратах при их пуске в работу или остановке на ремонт?
44. Как предотвращают образование ВОК в технологическом оборудовании при его пуске в работу?
45. Как предотвращают образование ВОК в технологическом оборудовании при его остановке на осмотр или ремонт?
ЛИТЕРАТУРА
1. Пожарная безопасность технологических процессов: Рабочая программа. –М.: Академия ГПС МВД России, 2003.
2. Федеральный закон «О пожарной безопасности».
3. ГОСТ 12.1.004–91 Пожарная безопасность. Общие требования.
4. ГОСТ Р 12.3.047–98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
5. ГОСТ 12.1.044–89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
6. НПБ 23–2001 Пожарная опасность технологических сред. Номенклатура показателей.
7. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.
8. Горячев С.А., Клубань В.С. Задачник по курсу «Пожарная профилактика технологических процессов». – М.: ВИПТШ МВД РФ, 1996.
9. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: В 2 кн. / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.: Химия, 1990.
