Тепловое проявление электрической энергиив условиях технологических процессов производств может быть источником зажигания в различных случаях, например, в результате: несоответствия электрооборудования номинальным токовым нагрузкам или характеру окружающей среды (влажности, температуры, химической активности); перегрузки электрических сетей и электродвигателей – приводов вращающихся узлов и механизмов технологических машин и аппаратов (смесителей и реакторов с перемешивающими устройствами, вращающихся барабанных сушилок, молотковых и шаровых мельниц, подъемно-транспортных устройств и т.п.); механических повреждений электрооборудования и т. п.
Ктепловому проявлению электрической энергии как источника зажигания относятся:
– искры и дуги коротких замыканий;
– искры при размыкании и замыкании цепей;
– перегревы от длительной перегрузки;
– перегревы при наличии переходного сопротивления;
– вынос эл. напряжения на аппараты и конструкции;
– нагрев индукционными токами;
– нагрев от диэлектрических потерь;
– разряды статического электричества;
– атмосферное электричество.
На каждом производстве имеется различное электрооборудование, которое может быть причиной пожара, если имеющиеся меры защиты недостаточно эффективны.
Чтобы выявить возможность появления источников зажигания от теплового проявления электроэнергии, необходимо оценить:
– соответствует ли силовое и осветительное электрооборудование характеру воздействия на него среды и классу зоны рассматриваемого помещения согласно ПУЭ;
– имеется ли защита от проникновения паров и газов из пожаровзрывоопасных помещений в помещениях с нормальной средой, в которых используется электрооборудование в открытом исполнении;
– как электросети и машины защищены от возможных повреждений, способных вызвать короткое замыкание;
– как предотвращаются искровые разряды статического электричества при перемешивании, ударах, измельчении, перемещении, распылении и других воздействиях на материалы и вещества, являющиеся диэлектриками.
Знание классификации источников зажигания и причин их проявления позволяет разрабатывать противопожарные мероприятия по предотвращению их возникновения в горючей среде.
Исследование различных вариантов аварий, путей распространения пожара и выбор проектной аварии
Наибольшую опасность для производства представляют повреждения и аварии технологического оборудования и трубопроводов, в результате которых значительное количество горючих веществ выходит наружу, вызывая опасные скопления паров и газов в помещениях, загазованность открытых территорий, разлив жидкостей на большие площади. Если в поврежденных аппаратах и трубопроводах горючие вещества нагреты выше температуры самовоспламенения, то при выходе наружу и соприкосновении с воздухом произойдет их загорание. Если же выходящее из поврежденных аппаратов или трубопроводов горючее вещество нагрето ниже температуры самовоспламенения, но выше температуры вспышки (для жидкостей), то произойдет образование горючих смесей паров или газов с воздухом.
Чтобы решить, какой вид повреждения является наиболее специфичным для данного производства и какой из аппаратов будет являться наиболее опасным при разрушении, необходимо исходить из результатов анализа возможных причин повреждений и аварий (см. п.2.3.3). При этом необходимо учитывать случаи повреждений и аварий, как на данном объекте, так и на других объектах, родственных ему по технологии.
Условия, способствующие распространению начавшегося пожара на производстве:
1) Скопление значительного количества горючих веществ и материалов в производственных, складских помещениях и на открытых площадках.
2) Наличие разветвленной системы вентиляции, а также отсутствие или неисправность огнепреграждающих клапанов, обратных клапанов, шиберов, заслонок в системах вентиляции.
3) Наличие технологических коммуникаций большой протяженности (производственная канализация, технологические трубопроводы, транспортерныелинии, пневмотранспорт).
По производственным коммуникациям пламя может распространяться в тех случаях:
– если внутри трубопроводов, воздуховодов, траншей, туннелей или лотков образовалась горючая концентрация пара, газа или пыли;
– когда трубопроводы с горючими жидкостями работают неполным сечением;
– если имеетсяслой горючей жидкости на поверхности воды в системе производственной канализации, лотках и траншеях или горючие отложения на поверхности труб, каналов и воздухопроводов;
– когда в системе находятся газы, газовые смеси или жидкости, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления;
– огонь может распространяться также через незаделанные проемы в глухих стенах и перекрытиях, где проходят трубопроводы, нории и другие транспортные устройства.
4) Аварии аппаратов и трубопроводов, сопровождающиеся разливом ЛВЖ, ГЖ и загазованностью помещений и установок.
5) Наличие незащищенных технологических и других проемов в перекрытиях, стенах, перегородках.
6) Отсутствие автоматических установок обнаружения и тушения пожара.
7) Отсутствие или неисправность телефонной связи.
8) Отсутствие пожарного водоснабжения.
9) Отсутствие аварийных сливов огнеопасных жидкостей из технологических аппаратов и трубопроводов.
10) Отсутствие или неисправность первичных средств пожаротушения.
11) Появление на пожаре внезапных факторов (взрыв аппарата, выбросы, обрушение конструкций и т.д.). Так, взрыв горючих смесей в аппаратах и трубопроводах может привести к их разрушению, при этом возможно повреждение соседних аппаратов, электрооборудования, а в некоторых случаях и строительных конструкций. По имеющимся данным, более 30 % всех взрывов сопровождаются возникновением пожаров, а в некоторых случаях воздействие теплоты пожара является причиной взрыва аппаратов, баллонов, емкостей. Разрушения и повреждения аппаратов, вызванные взрывом, способствуют быстрому распространению пожара, увеличению его масштабов. Взрывы осложняют действия подразделений пожарной охраны по пожаротушению и ликвидации аварий, являются причиной травм людей. Все это обусловливает необходимость эффективной защиты аппаратов от разрушения при возможном взрыве.
Характерным признаком взрыва является быстрое нарастание давления в аппарате. Так, при горении паро- и газовоздушных стехиометрических смесей (без явления детонации) давление в сосудах по сравнению с начальным возрастает в 8-10 раз, а при горении пылевоздушных смесей - в 4-6 раз.
Оценку опасности возникновения пожара и путей его распространения проводят с помощью схем расположения опасного оборудования, построенных на основе планов производственных зданий, установок, этажерок и помещений.
На схемах и картах указывают:
– места возможного образования пожаровзрывоопасной горючей среды;
– участки возможных аварий и их причины;
– вероятные источники зажигания;
– пути распространения огня при пожаре;
– предусмотренные проектом меры защиты участков, узлов и аппаратов от пожара.
При этом необходимо дополнительно учитывать:
– возможность образования локальных концентраций горючих смесей у мест выхода паров и газов в помещение у аппаратов, постоянно или временно сообщающихся с внешней средой через открытые люки, дыхательные линии, предохранительные клапаны или имеющие открытые поверхности испарения;
– наличие и эффективность системы отсоса, продувки инертным газом и блокировки у аппаратов периодического действия, загрузка и разгрузка которых сопровождается открытием люков и крышек;
– эффективность отводных линий у аппаратов и емкостей, оснащенных дыхательными устройствами, предохранительными клапанами, устройствами ручного стравливания;
– работоспособность и эффективность систем улавливания газов и паров, устройств против переполнения и растекания жидкостей, приборов контроля и регулирования температуры при эксплуатации открытых емкостей, заполненных горючими жидкостями;
– надежность принятых способов уплотнения сальников, необходимость применения местных отсосов и блокировки вытяжной вентиляции при работе насосов для перекачки ЛВЖ и сжиженных газов и компрессоров.
При наличии аппаратов и оборудования, работающих под вакуумом или в которых по условиям технологического процесса имеются смеси горючих веществ с окислителем, необходимо определить:
– возможность и условия образования в аппарате горючих смесей;
– фактические концентрации горючих газов в смесях;
– необходимость контроля за составом среды в аппарате;
– необходимость в автоматических средствах предупреждения об образовании смесей;
– возможность локализации горючих смесей;
– надежность и эффективность имеющихся средств защиты.
