- •Глава 11. Пожарная профилактика средств транспортировки и хранения веществ и материалов
- •§ 11.1. Пожарная профилактика средств перемещения горючих жидкостей
- •§ 11.2. Пожарная профилактика средств перемещения и сжатия газов
- •§ 11.3. Пожарная профилактика средств перемещения твердых веществ
- •§ 11.4. Пожарная профилактика технологических трубопроводов
- •§ 11.5. Пожарная профилактика хранения горючих веществ
- •Глава 12. Пожарная профилактика процессов нагревания и охлаждения веществ и материалов
- •§ 12.1. Пожарная профилактика процесса нагревания водяным паром
- •§ 12.2. Пожарная профилактика процесса нагревания горючих веществ пламенем и топочными газами
Глава 11. Пожарная профилактика средств транспортировки и хранения веществ и материалов
Современное производство представляет собой совокупность множества машин, аппаратов, установок, реакторов, емкостей, резервуаров и других агрегатов. Передача обрабатываемых материалов по технологической цепочке (из одного аппарата в другой и далее) осуществляется с помощью средств перемещения: насосов (для жидкостей), компрессоров, вентиляторов (для газов), транспортеров, пневмотранспорта (для твердых веществ), но чаще всет го т— по технологическим трубопроводам. Эти транспортнб1е системы, наполненные горючими веществами, являются, как правило, пожаровзрывоопасными, могут быть источником возникновения пожара.
§ 11.1. Пожарная профилактика средств перемещения горючих жидкостей
Средства перемещения жидкостей — насосы и подъемники. Насосы — машины, обеспечивающие всасывание и нагнетание (подачу) жидкости. Подъемники — устройства, обеспечивающие лишь нагнетание жидкости. К подъемникам относятся монтежю, эрлифты и ленточные устройства. Они имеют вспомогательное значение и применяются ограниченно.
Насосы делятся на центробежные, поршневые, шестеренчатые, вихревые, винтовые и др.
Центробежные насосы наиболее часто используются для транспортировки горючих жидкостей, так как обеспечивают равномерную ее подачу, имеют небольшие габариты при большой производительности, а также непосредственно соединяются с двигателем; сравнительно просты в эксплуатации и менее опасны в пожаровзрывоопасном отношении, ибо при увеличении сопротивления в линиях могут работать «на себя».
Герметизация вала рабочего колеса центробежного насоса осуществляется чаще всего с помощью сальниковых уплотнений, которые представляют собой асбестовые (для холодных жидкостей при давлении 2,5 МПа), асбосвинцовые (при давлении более 2,5 МПа) или асбоалюмнниевые (для горячих насосов) набивки. Создать абсолютную герметичность сальников очень трудно: из-за их износа и потери эластичности просачивание жидкости увеличивается. Поэтому даже при правильной эксплуатации и нормальной работе насосов может быть утечка горючей жидкости и выход ее в помещение насосной.
В табл. 11.1 представлены данные, характеризующие выделение горючих веществ в производственное помещение (из расчета на один насос).
Таблица 11.1
Перекачиваемые продукты |
Вещества, выходящке через сальник насоса |
Величина утечки, кг/ч |
Темные нефтепродукты при темпера |
Тяжелые углеводороды |
0,5 |
туре 100—350° С |
|
1,0 |
Светлые нефтепродукты при темпера |
Легкие углеводороды | |
туре до 60° С |
|
2,5 |
Сжиженные газы |
Бутан—бутилен | |
Раствор масла в толуоле |
Пары толуола |
0,145 |
Бензол |
Пары бензола |
0,45 |
Величину утечки через сальник центробежного насоса (при перекачке легких жидкостей) можно оценить по формуле
Gc = 0,005pdKy77; (11.1)
где Gс — количество жидкости, просачивающейся в течение 1 ч через сальник насоса; р — плотность жидкости; d — диаметр вала насоса; К — коэффициент испаряемости жидкости (используется в тех случаях, когда необходимо определить массу испаряющейся жидкости); Н — напор насоса.
Для уменьшения утечки при перекачке ЛВЖ и сжиженных газов применяют насосы с торцовыми уплотнениями. Торцовое уплотнение представляет собой герметизирующее устройство, в котором герметичность достигается за счиг плотного соприкосновения тщательно отшлифованных торцовь. /'Швверхностей неподвижной и вращающейся втулок. На рис. 11.1 показана схема одинарного торцо-
Рис.
11.1. Схема торцового уплотнения: / —
пружина; 2
— устройство передачи крутящего
момента от вала к втулке; 3,
6
— уплотняющие элементы; 4—
вращающаяся втулка; 5
— неподвижная втулка; 7 — стопор; 8
— вал насоса
вого уплотнения, из которого понятен принцип его работы. На валу насоса 8 установлена вращающаяся втулка 4, которая своей торцовой поверхностью с помощью пружины 1 приведена в плотный контакт с торцовой поверхностью неподвижной втулки 5. Уплотнение втулок осуществляется уплотняющими элементами 3 и 6. Компенсация износа втулок от трения осуществляется за счет некоторого перемещения вращающейся и неподвижной втулок в осевом направлении. Перекачиваемая жидкость охлаждает и смазывает торцы вращающихся и неподвижных втулок, а также помогает пружине создавать плотный контакт между торцовыми поверхностями.
При использовании торцовых уплотнений в центробежных насосах величину потерь через сальники следует принимать в размере 40% указанных в таблице 11.1 или определенных по формуле
, то есть
GT = 0,4GC. (11.2)
При перекачке легких холодных нефтепродуктов поршневыми насосами величину утечки через сальники можно оценить по эмпирической формуле
С = Л5У/^Г (11.3)
где G — количество жидкости, просачивающееся в течение 1 ч через сальники; S — периметр штока; А — опытный коэффициент (Л —0,0025 для бензинов и керосинов; Л = 0,005 для сжиженных газов); р—избыточное давление, создаваемое насосом.
Нормальная работа и герметичность насосов обеспечиваются системами охлаждения и смазки, предназначенными для отвода выделяющегося тепла и уменьшения силы трения и взноса деталей от трения. В центробежных насосах применяется обычно смазка при помощи маслоразбрызгивающих колец, а в быстроходных насосах — смазка под давлением.
При нормальной работе внутренний объем насоса полностью заполнен жидкостью и поэтому горючие смеси внутри насоса образоваться не могут. Пожарная опасность здесь может возникнуть в двух случаях: в случае появления неисправностей и повреждений в насосе и в периоды остановки насоса на ремонт.
Неисправности и повреждения насоса в виде нарушения герметичности уплотнений или разрушения деталей могут быть вследствие вибрации, трения, износа, коррозии, ослабления соединений, перекоса валов, перегрева подшипников и т. д. Следствием неисправностей и повреждений может быть выход горючих веществ в помещение насосной. В целях пожарной профилактики предусматривается:
систематический контроль за герметичностью уплотнений;
применение торцовых уплотнений. При транспортировке токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей (сжиженные газы, нестабильные бензины, растворители) применяют двойные торцо вые уплотнения с подводом уплотняющей жидкости под давлением в замкнутую камеру торцового уплотнения;
применение бессальниковых насосов, в том числе мембранных, погружных;
устройство по возможности открытых насосных, обеспечивающих рассеивание горючих паров и газов;
устройство перепускных линий (со стороны нагнетания на всасывание) и предохранительных клапанов на поршневых, шестеренчатых и винтовых насосах;
предотвращение вибраций насосов путем тщательной регулировки, устройством массивного фундамента;
исключение перегревов насосов в местах трения (из-за перекоса вала, нарушения смазки и охлаждения).
В силу высокой пожарной опасности насосов, предназначенных для перекачки горючих жидкостей, к ним предъявляются особые требования.
Помещения насосных должны быть отделены от других помещений (операторной, вентиляционной камеры, электропомещений и др.) глухими газонепроницаемыми несгораемыми стенами и иметь самостоятельные выходы наружу.
Насосы, перекачивающие горячие продукты с рабочей температурой, достигающей температуры самовоспламенения tCB и выше (например, для нефтепродуктов 250° С и выше), должны отделяться глухой стеной от насосов, перекачивающих другие горючие жидкости.
Использование двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей в нормальном исполнении в насосных, перекачивающих продукты с температурой вспышки паров 61° С и ниже, допускается при условии, что они будут отделены от насосов глухой непроницаемой стеной. При этом проход вала от двигателя к насосу допускается только через уплотнение. _
Все всасывающие и нагнетательные ,, рбопроводы горючих продуктов, связывающие технологическую аппаратуру с насосами, должны иметь отключающую арматуру, расположенную вне насосной, на расстоянии не менее 3 м от здания насосной и 5 м от открытой насосной, но не более 50 м.
В насосных, имеющих категорию пожаровзрывоопасности А или Б, предусматриваются автоматические системы обнаружения опасных концентраций горючих паров и газов в воздухе помещения с использованием сигнализаторов (например, СВК.-ЗМ или другого типа). Сигнализаторы рекомендуется включать в автоматизированные системы управления. В этих случаях по аварийному сигналу включается аварийная вентиляция, отключается подача электроэнергии, перекрываются электрифицированные задвижки.
В закрытых насосных объемом до 500 м3 оборудуют стационарные системы паротушения. В открытых насосных (и в закрытых с объемом более 500 м3) устраивают стационарные системы тушения пожаров воздушно-механической пеной.