Зміст
В С Т У П........................................................................................... 4
1. Вибір варіантів завдань контрольної роботи........................... 5
2. Контрольні питання до завдання № 1........................................ 6
3. Задачі до завдання № 2............................................................... 11
Література........................................................................................ 13
Додатки............................................................................................ 14
Додаток А. Варіанти до завдання №1................................ 14
Додаток Б. Варіанти до завдання №2................................. 14
Додаток В. Дані для розв’язання задачі 1-80...................... 16
Додаток Г. Приклади розв’язання задач............................. 19
Додаток Д. Довідкові дані.................................................... 41
В С Т У П
Однією з найважливіших задач, які стоять сьогодні перед Україною, є забезпечення захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру. Актуальність проблеми забезпечення природно-техногенної безпеки обумовлена стійкими тенденціями росту втрат людей та збитків територіям, що причиняється небезпечними природними явищами (стихіями), промисловими аваріями і катастрофами. Основними причинами екологічно небезпечних аварій на виробництві продовжують залишатися грубі порушення вимог безпеки керівниками робіт, спеціалістами та персоналом, відступи від встановлених технологій і регламентів, конструктивні недоліки та несправність обладнання, машин, механізмів, невірні інженерні рішення, відсутність надійних систем попередження і локалізації аварій, пожеж, приладів контролю і засобів захисту та інші. Особливо небезпечними є виробництва за наявністю великої кількості пожежовибухонебезпечних речовин та матеріалів, на яких виникнення навіть локальних пожеж або вибухів при несприятливому збігу обставин може привести, завдяки ланцюговому розвитку, до катастрофічних масштабів.
Пожежна профілактика технологічних процесів є важливою складовою частиною системи забезпечення пожежної безпеки промислових та сільськогосподарських об’єктів і дає змогу фахівцям пожежної безпеки на основі системного підходу оцінити вибухопожежонебезпеку технологічних процесів та апаратів і запропонувати їх ефективний протипожежний захист [1].
Вивчення першого розділу курсу “Теоретичні основи пожежної профілактики технологічних процесів та апаратів” дає можливість слухачам отримати теоретичні знання та практичні навички з аналізу та оцінки пожежної небезпеки технологічних процесів та апаратів і розробки на інженерному рівні пожежно-профілактичних заходів.
Для успішного вивчення цього розділу необхідно знати такі дисципліни, як термодинаміка та теплопередача, теорія розвитку та припинення горіння, пожежна профілактика в населених пунктах та інші.
В процесі вивчення матеріалу кожний слухач повинен самостійно виконати одну контрольну роботу, яку він надсилає в строки, які указані у навчальному плані. Перед виконанням контрольної роботи слухачі повинні вивчити теми курсу в тій послідовності, в якій вони викладені в навчальній програмі. Для вивчення дисципліни слухачам рекомендується використовувати літературу, яка пропонується в кінці методичних вказівок.
Вибір варіантів завдань контрольної роботи
При виконанні контрольної роботи № 1 слухачі повинні виконати два завдання, за якими дати відповіді на три теоретичних питання і розв’язати дві задачі.
Варіант 1 та 2 завдання визначається за таблицями (додаток А та Б). Відповідно до цих таблиць слухачі за передостаннью цифрою номеру своєї залікової книжки по горизонталі визначають стовпець, а по останній цифрі - визначають рядок з вертикального стовпця, і таким чином визначають варіант завдання.
Відповіді на теоретичні питання повинні бути короткими, з наведенням розрахункових формул, схем та рисунків.
Розв’язання задач необхідно супроводжувати розшифруванням розрахункових формул (поясненнями величин, що входять до формул, розмірностями в системі СІ), схемами пристроїв та апаратів (з яких проводяться розрахунки) з
посиланням на літературні джерела (із зазначенням сторінки і номера таблиці, рисунку), з яких взяті довідкові дані (наприклад, фізико-хімічні, пожежовибухонебезпечні властивості). В кінці розв’язання задачі необхідно зробити висновки. Приклади розв’язання задач та довідкові дані наведені відповідно в додатку Г і Д.
При виконанні контрольної роботи необхідно додержуватись послідовності при роботі над текстом, виконання вимог до оформлення переліку використаної літератури. Рекомендується використовувати наукові тези, доповіді, інформаційні листи, огляди і описи пожеж та інш.
2. Контрольні питання до завдання № 1
1. Пожежна небезпека та умови утворення горючого середовища в апаратах з нерухомим рівнем рідини.
2. Пожежна небезпека апаратів з рухомим рівнем рідини. Протипожежні заходи по запобіганню утворення горючого середовища в апаратах та ємностях з рухомим рівнем рідини.
3. Пожежна небезпека та протипожежний захист апаратів з горючими газами.
4. Утворення горючого середовища в технологічному обладнанні з горючим пилом та волокнами. Протипожежні заходи.
5. Пожежна небезпека та протипожежний захист апаратів з відкритою поверхнею випаровування горючої рідини. Привести формулу розрахунку кількості горючої рідини, що випаровується з відкритої поверхні.
6. Пожежна небезпека та протипожежні заходи при експлуатації апаратів з дихальними пристроями. Привести формули розрахунку кількості горючих парів, що виділяються через дихальні пристрої в результаті “великих” та “малих дихань”.
7. Пожежна небезпека та протипожежний захист апаратів періодичної дії. Привести формулу розрахунку кількості горючих парів, що виходять із періодично діючих апаратів при їх розгерметизації.
8. Пожежна небезпека та протипожежний захист апаратів, що працюють під надмірним тиском. Привести формулу розрахунку кількості парів або газів, що виходять з апаратів, які працюють під тиском.
9. Пожежна небезпека та протипожежний захист апаратів в періоди пуску та зупинки.
10. Пожежна небезпека при попаданні у високонагріті апарати з горючими речовинами рідин з більш низькою температурою кипіння. Протипожежні заходи.
11. Класифікація причин пошкодження технологічного обладнання та умови їх виникнення.
12. Класифікація та загальна характеристика аварійних ситуацій.
13. Локальне та повне пошкодження технологічного обладнання. Визначення кількості горючих речовин, що виходять назовні під час повного та локального пошкодження аппаратів.
14. Пожежна небезпека при пошкодженні технологічного обладнання в результаті механічних дій. Основні причини та види механічних пошкоджень.
15. Пожежна небезпека при дії на матеріали стінок апаратів та трубопроводів високих температур.
16. Види температурних дій на матеріали стінок апаратів та трубопроводів. Протипожежний захист технологічного обладнання від температурних дій.
17. Причини виникнення ерозії матеріалів апаратів та трубопроводів. Пожежна небезпека для апаратів з горючими речовинами явищ ерозії металу апаратів та трубопроводів. Протипожежні заходи.
18. Пожежна небезпека для апаратів з горючими речовинами явищ корозії металу апаратів та трубопроводів.
19. Пожежна небезпека при пошкодженні апаратів та трубопроводів внаслідок хімічних дій. Види хімічної корозії. Способи захисту металів від хімічної корозії.
20. Пожежна небезпека технологічного обладнання внаслідок електрохімічної корозії. Способи захисту технологічного обладнання від електрохімічної корозії. Привести схеми установок катодного та протекторного захисту.
21. Пожежна небезпека та причини пошкодження технологічного обладнання внаслідок гідравлічного удару та вібрації. Заходи попередження пошкодження.
22. Поняття матеріального балансу апаратів. Причини та наслідки порушення матеріального балансу апаратів та трубопроводів.
23. Інженерно-технічні заходи, які виключають пошкодження технологічного обладнання від температурних дій. Привести схеми температурних компенсаторів на трубопроводах.
24. Пожежна небезпека при порушенні нормального процесу конденсації парів. Протипожежні заходи.
25. Джерела запалювання та їх класифікація. Привести приклади джерел запалювання.
26. Пожежна небезпека відкритого вогню, розжарених продуктів горіння та нагрітих ними поверхонь. Пожежно-профілактичні заходи.
27. Пожежна небезпека підвищення температури тіл в результаті перетворення механічної енергії у теплову. Протипожежні заходи. Привести схему каменеуловлювача.
28. Пожежна небезпека від іскр печей та двигунів внутрішнього згоряння. Протипожежні заходи. Привести схему та принцип дії турбовихрових іскрогасників.
29. Уловлювання та гасіння іскор при роботі топок та двигунів. Класифікація та принцип дії іскроуловлювачів та іскрогасників. Привести схему відцентрового іскроуловлювача циклонного типу.
30. Пожежна безпека теплових процесів. Теплообмінники, пожежна небезпека та їх протипожежний захист.
31. Теплові прояви хімічних реакцій. Пожежна небезпека та пожежно-профілактичні заходи.
32. Пожежна небезпека теплових проявів електричної енергії.
33. Іскрогасники. Улаштування, принцип дії та галузь їх застосування.
34. Пожежна небезпека проведення вогневих ремонтних робіт. Способи підготовки технологічного обладнання до вогневих робіт. Заходи пожежної профілактики.
35. Пожежна небезпека та протипожежні заходи при проведенні електрозварювальних робіт. Вимоги нормативних документів.
36. Пожежна небезпека та протипожежні заходи при проведенні газозварювальних робіт. Вимоги нормативних документів.
37. Причини виникнення пожеж та вибухів при експлуатації трубчастих печей. Протипожежний захист трубчастих печей. Вимоги нормативних документів.
38. Сутність процесів ректифікації та їх пожежна небезпека.
39. Умови поширення пожежі по виробничим комунікаціям. Запобігання поширення пожежі по виробничим та технологічним комунікаціям.
40. Аварійний злив горючих рідин. Вимоги до систем аварійного зливу апаратів під тиском.
41. Аварійний злив горючих рідин. Методика розразунку системи аварійного зливу Привести схему аварійного зливу горючих рідин самопливом.
42. Пожежна небезпека ректифікаційних колон. Заходи профілактики.
43. Пожежна небезпека абсорбційнийх процесів. Заходи профілактики.
44. Захист виробничих приміщень від перевантаження горючими речовинами та матеріалами.
45. Сітчасті та гравійні вогнеперешкоджувачі. Призначення, принцип захисної дії, улаштування. Розрахункове визначення діаметра каналів вогнеперешкоджувача.
46. Вогнеперешкоджувачі. Призначення, класифікація, принцип захисної дії, улаштування. Привести схеми основних видів вогнеперешкоджувачів.
47. Пожежна небезпека адсорбційнийх процесів. Заходи профілактики.
48. Захист виробничих комунікацій від поширення пожежі. Призначення, улаштування, принцип дії та галузь застосування гідрозатворів.
49. Призначення, класифікація та прожежна небезпека хімічних реакторів. Заходи профілактки.
50. Автоматичні засувки та заслінки. Призначення, принцип дії, улаштування. Привести схему вогнезатримуючих заслінок.
51. Запобіжні клапани, їх призначення. Визначення пропускної здатності запобіжного клапана.
52. 52.Поширення пожежі по трубопроводам, по яким транспортуються тверді подрібнені матеріали. Призначення та принцип дії сухих затворів.
53. Способи захисту технологічного обладнання від руйнування під час вибуху.
54. Складові частини та методика розробки пожежно-технічної карти.
55. Використання гідрозатворів на лініях виробничої каналізації, лотках, зливно-наливних естакадах. Привести схему використання гідрозатворів на виробничій каналізації нафтопереробного заводу.
56. Запобіжні мембрани. Призначення, класифікація, принцип дії. Привести схему розривної мембрани.
57. Способи зниження кількості горючих речовин на стадіях проектування та експлуатації виробництва.
58. Пожежна небезпека хімічних процесів.
59. Інженерно-технічні та організаційні протипожежні заходи при експлуатації апаратів з дихальними пристроями. Привести схему та принцип дії газової обв’язки резервуарів з перемінним рівнем рідини.
60. Пожежна небезпека при підвищенні температури підшипників машин та апаратів. Причини перегрівання та контроль за температурою підшипників. Привести розрахунок максимальної температури підшипника ковзання при відсутності мастил та примусового охолодження.
Задачі до завдання № 2
ЗАДАЧА 1-10. Зробити висновок про горючість середовища в резервуарі з ЛЗР і знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального пристрою, якщо протягом години сталося одне “велике дихання”. Об’єм резервуару Vр, ступінь його заповнення 
, вид ЛЗР, її температура tр та робочий тиск Рр наведені в табл. № 3.
ЗАДАЧА 11-20. При пошкодженні апарата в об’єм, обмежений бортиками, вилилась ЛЗР. Визначити кількість рідини, що випаровується з відкритої поверхні площею 6 м2 протягом 1 години, а також знайти об’єм вибухонебезпечної зони, який при цьому утворюється. Вид ЛЗР, її температура, що дорівнює температурі повітря в приміщенні, наведені в табл. № 4.
ЗАДАЧА 21-30. Визначити кількість горючої рідини, що виходить назовні під час локального пошкодження апарата (пошкодження ліквідовано за 25 хвилин), кількість рідини, що випаровується (випаровування триває протягом години), а також величину об’єму вибухонебезпечної концентрації, яка при цьому утворюються, якщо випаровування здійснюється в рухоме середовище повітря. Швидкість руху повітря становить 0,7 м/с; коефіцієнт витрати a - 0,6; 1 л рідини розливається на 1 м2. Вид горючої рідини, діаметр отвору при пошкодженні апарата та інші параметри взяти з табл. № 5.
ЗАДАЧА 31-40. Визначити площу перерізу запобіжного клапана, що установлено на ректифікаційній колоні. Через клапан зтравлюються пари бензолу. Робочий тиск в колоні Рр, робоча температура tр, продуктивність колони по парі G наведені в табл.№ 6. Зтравлювання здійснюється на факел через сепаратор, в якому тиск дорівнює 0,115 МПа. Коефіцієнт витрати a становить 0,8.
ЗАДАЧА 41-50. Визначити критичний діаметр каналів сітчастого вогнеперешкоджувача, який установлено на лінії аварійного скидання горючого газу з апарата. Вид горючого газу, його температура tр, тиск у лінії Рр наведені в табл. № 7.
ЗАДАЧА 51-60. Обгрунтувати розрахунком виконання умов аварійного зливу горючої рідини з вертикального апарата квадратного перерізу з розмірами сторін в плані а=1,5 м, якщо тривалість операцій tопер=1хв; допустима тривалість аварійного зливу [t]зл = 15 хв; робочий тиск Рр = 0,2 МПа. Вид горючої рідини, характеристика системи аварійного зливу наведені в табл. № 8.
ЗАДАЧА 61-70. Визначити тривалість аварійного випуску горючих газів з апарата та обгрунтувати виконання умов вибухонебезпеки при скиданні газу в атмосферу. Вид горючого газу, його температура tр, робочий тиск Рр, об’єм газового простору апарата Vг, діаметр аварійного трубопроводу dтр та коефіцієнт витрати a наведені в табл.№9. Тривалість операції по приведенню системи в дію прийняти рівною 90 с, а тривалість аварійного режиму - 600с.
ЗАДАЧА 71-80. Визначити площу розливу горючої рідини на підлозі виробничого приміщення при повному руйнуванні апарата. На момент аварії проводилось закачування горючої рідини в апарат відцентровим насосом по трубопроводу діаметром dвн= 0,05 м та довжиною lтр= 10 м. Відключення насоса та засувок на трубопроводі ручне. Вид горючої рідини, об’єм апарата Vап, ступінь його заповнення , температуру горючої рідини tр, продуктивність насосу qн прийняти з табл.№10.
Література
1. Михайлюк О.П., Олійник В.В., Мозговий Г.О. Теоретичні основи пожежної профілактики технологічних процесів та апаратів. Навчальний посібник- Харків, 2004. – 407 с.
2. Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. -М.: Стройиздат, 1987. – 477с.
3. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. Изд.: В 2-х кн../ А.Н.Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др.- М.: Химия. 1990. Кн. 1- 496 с. Кн.. 2 – 384 с.
4. Алексеев М.В. Основы пожарной профилактики в технологических процессах производств. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1972, – 340 с.
5. НАПБ Б.07. 005-86. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. ОНТП 24-86.
Додатки
Додаток А
Варіанти до завдання №1
Таблиця 1
| Остання цифра номера залікової книжки | Передостання цифра номера залікової книжки | |||||||||
| 1 23 37 | 11 35 1 | 30 47 10 | 4 48 21 | 50 16 13 | 23 42 1 | 29 6 10 | 16 54 21 | 8 29 51 | 15 36 5 | |
| 2 19 26 | 12 36 2 | 31 56 12 | 5 46 13 | 49 11 4 | 57 24 2 | 28 7 12 | 17 53 2 | 7 30 43 | 6 25 45 | |
| 3 24 36 | 13 46 3 | 32 50 1 | 58 40 24 | 48 9 21 | 58 39 3 | 27 8 35 | 18 47 3 | 9 28 56 | 7 17 27 | |
| 4 16 40 | 14 45 4 | 33 59 2 | 25 7 55 | 14 35 57 | 59 38 4 | 26 9 41 | 19 60 2 | 31 1 10 | 3 13 33 | |
| 5 22 51 | 21 43 10 | 34 53 3 | 18 6 35 | 15 44 29 | 47 37 9 | 25 10 43 | 22 40 1 | 42 2 19 | 9 29 39 | |
| 6 17 52 | 26 39 5 | 37 54 4 | 41 3 17 | 16 36 2 | 34 1 60 | 11 60 1 | 33 44 3 | 6 38 45 | 8 18 28 | |
| 7 18 27 | 60 40 6 | 38 55 5 | 56 5 19 | 17 42 3 | 33 2 56 | 12 50 31 | 39 1 45 | 23 40 1 | 1 21 51 | |
| 8 20 30 | 27 41 7 | 1 57 13 | 55 8 20 | 19 43 4 | 32 3 58 | 13 51 27 | 45 2 21 | 24 42 2 | 22 32 52 | |
| 9 15 35 | 28 42 8 | 2 51 12 | 54 13 1 | 21 45 1 | 31 4 51 | 14 55 28 | 46 3 25 | 2 25 55 | 15 5 45 | |
| 10 25 42 | 29 44 9 | 3 49 22 | 51 20 2 | 46 22 4 | 30 5 15 | 15 56 29 | 34 4 9 | 1 38 45 | 4 44 14 |
Додаток Б
Варіанти до завдання № 2
Таблиця 2
| Остання цифра номера залікової книжки | Передостання цифра номера залікової книжки | ||||||||||
| 1 51 | 2 52 | 3 53 | 4 54 | 5 55 | 6 56 | 7 57 | 8 58 | 9 59 | 10 60 | ||
| 11 61 | 12 62 | 13 63 | 14 64 | 15 65 | 16 66 | 17 67 | 18 68 | 19 69 | 20 70 | ||
| 21 71 | 22 72 | 23 73 | 24 74 | 25 75 | 26 76 | 27 77 | 28 78 | 29 79 | 30 80 | ||
| 31 60 | 32 59 | 33 58 | 34 57 | 35 56 | 36 55 | 37 54 | 38 53 | 39 52 | 40 51 | ||
| 41 10 | 42 9 | 43 8 | 44 7 | 45 6 | 46 5 | 47 4 | 48 3 | 49 2 | 50 1 | ||
| 51 80 | 52 79 | 53 78 | 54 77 | 55 76 | 56 75 | 57 74 | 58 73 | 59 72 | 60 71 | ||
| 61 20 | 62 19 | 63 18 | 64 17 | 65 16 | 66 15 | 67 14 | 68 13 | 69 12 | 70 11 | ||
| 71 40 | 72 39 | 73 38 | 74 37 | 75 36 | 76 35 | 77 34 | 78 33 | 79 32 | 80 31 | ||
| 1 31 | 2 32 | 3 33 | 4 34 | 5 35 | 6 36 | 7 37 | 8 38 | 9 39 | 10 40 | ||
| 11 41 | 12 42 | 13 43 | 14 44 | 15 45 | 16 46 | 17 47 | 18 48 | 19 49 | 20 50 |
Додаток В
