К периодически действующим относятся: аппараты, периодически открываемые для загрузки сырья и выгрузки продукции, растворители смол, клеемешалки, смесители, экстракторы, автоклавы, нутч-фильтры, фильтр-прессы и др. Работа таких аппаратов характеризуется цикличностью. Количество выходящих наружу горючих веществ из периодически действующих аппаратов рассмотрим на примере работы клеемешалки.
В аппарат загружают растворитель, каучук и другие ингредиенты, закрывают крышку, включают мешалку и обогрев для ускорения растворения твердых компонентов в растворителе. Когда компоненты растворятся и равномерно перемешаются, выключают мешалку и включают охлаждение клеемешалки. После завершения охлаждения открывают крышку, аппарат опрокидывают и полученную вязкую клеевую массу выгружают в приемники готовой продукции. Цикл работы клеемешалки состоит из следующих операций: загрузки сырья, перемешивания, нагрева, охлаждения, выгрузки продукта, подготовки аппарата к загрузке сырья. При загрузке сырья (большое дыхание), в процессе нагрева (малое дыхание), при открывании крышки клеемешалки (сброс избыточного давления), при выгрузке клея и подготовке аппарата (испарение растворителя из клея и со стенок аппарата) происходит выход паров растворителя из аппарата наружу.
Таким образом, общее количество паров растворителя m, кг, выходящих наружу из аппарата, можно найти из выражения
m = m пб + m пм + m пв + m и, (2.44)
где m пб – количество паров, выходящих из аппарата при его заполнении, кг; m пм – количество паров, выходящих из аппарата при нагревании смеси, кг; m пв – количество паров, выходящих из аппарата при открывании крышки, кг; m и – количество паров, выходящих из аппарата при испарении растворителя, кг.
Величины m пб, m пм, m и были определены ранее.
Величину m пв, кг, можно найти из общего уравнения потерь паров горючих жидкостей из «дышащих» аппаратов (2.30) как частный случай при следующих условиях:
V 1 = V 2 = V св, р 1 = р р, р 2 = р бар, Т 1 = Т 2 = Т р и jп1 = jп2 = jп.
Тогда
. (2.45)
Основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации периодически действующих аппаратов:
1. Замена периодически действующих аппаратов на непрерывно действующие.
2. Герметизация загрузочных и разгрузочных операций.
3. Снижение температуры среды в аппарате перед началом разгрузки.
4. Сброс избыточного давления среды из аппарата в дыхательную линию перед открыванием крышки.
5. Устройство концевого обратного холодильника.
6. Вывод дыхательных труб за пределы помещений.
Контрольные вопросы
1. В каких случаях в открытых и «дышащих» аппаратах могут образовываться и выделяться наружу горючие газы?
2. Как определить массу выделяющегося водорода при зарядке аккумулятора?
3. Определите массу выделяющегося ацетилена при взаимодействии 1 кг карбида кальция с водой.
4. Как оценить объем зоны ВОК вблизи места выделения горючего
газа?
5. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации в производственных помещениях открытых и «дышащих» аппаратов, из которых возможно выделение горючих газов.
6. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации на наружных установках открытых и «дышащих» аппаратов, из которых возможно выделение горючих газов.
7. По каким причинам происходят утечки горючих газов (перегретых паров) из нормально работающих герметичных аппаратов?
8. Какие факторы влияют на интенсивность утечек горючих газов (перегретых паров) из нормально работающих герметичных аппаратов?
9. Как определить концентрацию горючего газа в производственном помещении при отсутствии воздухообмена?
10. Как определить концентрацию горючего газа в производственном помещении при наличии воздухообмена?
11. Как найти предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию горючего газа в производственном помещении?
12. Способствует ли выполнение требований промсанитарии обеспечению пожарной безопасности?
13. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации герметичных аппаратов с горючими газами.
14. Приведите примеры использования в промышленности открытых аппаратов с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями.
15. При каком условии над поверхностью горючей жидкости может образоваться зона ВОК?
16. Как распределяется концентрация паров над поверхностью горючей жидкости при испарении в неподвижную среду?
17. Чему равна средняя концентрация паров над поверхностью испаряющейся в неподвижную среду горючей жидкости?
18. Поясните величины, входящие в формулу для определения массы испаряющейся горючей жидкости в неподвижную среду, и укажите область ее применения.
19. Покажите на графике j = f (τ, h) вид зоны ВОК над поверхностью испаряющейся в неподвижную среду горючей жидкости при jн 
j s jв.
20. Покажите на графике j = f (τ, h) вид зоны ВОК над поверхностью испаряющейся в неподвижную среду горючей жидкости при j s > jв.
21. Поясните, каким образом можно определить объем зоны ВОК при испарении горючей жидкости в неподвижную среду?
22. Что подразумевает термин «доля участия горючих паров в образовании зоны ВОК»?
23. Как определить долю участия горючих паров в образовании зоны ВОК при jн j s jв ?
24. Как определить долю участия горючих паров в образовании зоны ВОК при j s > jв ?
25. От чего зависят параметры зон ВОК при испарении горючей жидкости в неподвижную среду?
26. Вследствие чего происходит испарение жидкости в движущуюся среду?
27. Поясните величины, входящие в уравнение массопередачи.
28. Чему равна средняя движущая сила процесса массопереноса?
29. Поясните величины, входящие в эмпирическую зависимость для определения массы испарившейся жидкости.
30. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации открытых аппаратов с горючими жидкостями.
31. Приведите примеры «дышащих» аппаратов с горючими жидкостями и поясните, почему паровоздушная смесь из них выходит наружу?
32. К каким последствиям приводит выход паровоздушной смеси наружу из «дышащего» аппарата?
33. При каком условии вблизи дыхательного патрубка может образоваться зона ВОК?
34. Выведите общее уравнение потерь паров горючих жидкостей из «дышащих» аппаратов.
35. Выведите уравнение потерь паров горючих жидкостей из «дышащих» аппаратов при больших дыханиях.
36. Выведите уравнение потерь паров горючих жидкостей из «дышащих» аппаратов при малых дыханиях.
37. От каких факторов зависит объем зоны ВОК, образующейся при эксплуатации резервуара с горючей жидкостью?
38. Перечислите способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации «дышащих» аппаратов.
39. Для чего служит дыхательный клапан?
40. Как устроен и работает дыхательный клапан ДК?
41. Как устроен и работает дыхательный клапан НДКМ?
42. Поясните, почему установка дисков-отражателей в резервуарах позволяет снизить потери паров?
43. Как устроена и работает газоуравнительная система?
44. Поясните сущность работы концевого обратного холодильника.
45. Укажите особенности эксплуатации производств, в которых обращаются горючие пыли или волокна, по сравнению с производствами, в которых обращаются горючие газы или жидкости.
46. Чем опасны потери пылевидных материалов при работе технологического оборудования?
47. Перечислите виды и основные способы уборки отложений пыли или волокон в помещениях.
48. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации открытых аппаратов с порошками, пылевидными материалами или волокнами.
49. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации «дышащих» аппаратов с порошками, пылевидными материалами или волокнами.
50. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации герметичных аппаратов с порошками, пылевидными материалами или волокнами.
51. Укажите причины выхода горючих веществ из периодически действующих аппаратов.
52. Как определить количество паров, выходящих из работающего под давлением аппарата при открывании крышки?
53. Перечислите основные способы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации периодически действующих аппаратов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пожарная безопасность технологических процессов: Рабочая программа. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.
2. ГОСТ Р 12.3.047–98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
3. ППБ 01–03 Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
4. НПБ 105–03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
5. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.
6. Горячев С.А., Клубань В.С. Задачник по курсу «Пожарная профилактика технологических процессов». – М.: ВИПТШ МВД РФ, 1996.
