Вопрос №6. Пожарная опасность и обеспечение пожарной безопасности мукомольного производства.

1.2 Пожарная опасность и противопожарная защита мукомольного производства

1.2.1 Пожарная характеристика муки и зерна

Зерно является органическим веществом, состоящим из верхней оболочки зародыша и сердцевины.

Теплопроводность и теплоемкость зерна зависят от его пористости и влажности. Пористостью называется объем межзернового пространства, выраженный в процентах к общему объему зерна. Пористость зерна нормальной влажности находится ib зависимости от его вида и колеблется от 35% для гречихи до 68% для овса.

Нагревание зерна свыше 100°С вызывает выделение летучих компонентов и обугливание, при температуре 350°С зерно загорается. Из-за относительно небольшой пористости зерновой массы и, следовательно, недостатка кислорода горение зерна протекает ib виде тления, в основном по поверхности массы с температурой около 700°С. Во взвешенном состоянии зерно горит интенсивнее. Температура горения при этом достигает 900 -- 1000°С. Из-за малой теплопроводности и теплоемкости зерновая масса при горении прогревается вглубь медленно, что в определенных условиях может привести к самозатуханию зерна.

При хранении зерна вследствие жизнедеятельности микроорганизмов в глубине зерновой массы может иметь место процесс саморазогрева и аккумуляции тепла. Но из-за недостатка кислорода воздуха температура очага саморазогрева обычно не достигает температуры самовоспламенения зерна.

Транспортировка и обработка зерна сопровождается выделением значительного количества зерновой и мучной пыли. В зависимости от размеров частиц пыль может находиться во взвешенном состоянии (аэрозоль) и осевшем (аэрогель). Величина частиц колеблется от 0,5 до 250 мк. Зерновая пыль, образующаяся при очистке зерна от примесей и оболочек, имеет наиболее крупные частицы. Мучная пыль более дисперсна, чем зерновая, и поэтому - более опасна в пожарном отношении: 80% мучной пыли составляют частицы размером от 2 до 25 мк. Наличие большого количества мелких частиц обусловливает образование стойкого пылевого облака:

Пожарная опасность зерновой и мучной пыли в производственных помещениях характеризуется:

температурой самовоспламенения взвешенной и осевшей пыли;

температурой вспышки аэровзвеси;

нижним пределом воспламеняемости.

Наименьший предел воспламеняемости мучной пыли 10,1 г/м3, а зерновой -- около 40 г/м3.

Взрывоопасная ситуация на мукомольных производствах возникает при условии:

концентрации пыли в воздухе на уровне нижнего предела воспламеняемости и более;

возникновения источника воспламенения с температурой не ниже температуры самовоспламенения пыли;

наличия кислорода в воздушной среде не менее 11%.

Взрыв мучной пылевоздушной смеси обладает значительной силой, большой скоростью распространения пламени и ударной волны, опережающей пламя. В результате действия ударной волны на других производственных участках осевшая пыль может перейти во взвешенное состояние и образовать в смеси с воздухом новую взрывоопасную смесь.

Технологические операции мукомольных производств подразделяются на четыре цикла:

прием зерна и хранение его в силосах элеватора;

очистка и подготовка зерна к помолу;

размол зерна, выбой готовой продукции;

складирование готовой продукции.

Предварительно неочищенное зерно с полей поступает в черные закрома, затем оно проходит очистку от грубых примесей в механических и магнитных сепараторах и попадает в силосы элеватора.

Механический сепаратор состоит из приемной коробки, аспирационной камеры и Щитового кузова. В ситовом кузове установлены наклонно разноячеистые вибрирующие сита. Из приемной коробки сепаратора зерно поступает в аспирационную камеру, обдувается и очищается от легких примесей, после чего оно проходит через сита и освобождается от грубых примесей, как-то: камней, комков глины и т. д. Из механического сепаратора зерно попадает в магнитный, где освобождается от металлических примесей.

Цикл очистки и подготовки зерна к помолу включает следующие операции: зерно из силосов подается на камнеотборник и магнитный сепаратор для дополнительной очистки от примесей; затем оно поступает в куколеотборники для улавливания шаровидных зерен. Куколеотборник состоит из барабана с ячеистой поверхностью и камеры для шаровидных зерен. Поток зерна поступает внутрь вращающегося барабана. Шаровидные зерна через ячейки барабана попадают в камеру, а остальное зерно попадает в обоечную машину для очистки от мелких механических примесей, прилипших к поверхности зерна.

Обоечная машина состоит из цилиндрического неподвижного барабана, внутренняя поверхность которого покрыта наждачной массой, и вращающегося бичевого барабана, образующими которого являются продольно расположенные лопатки (бичи). Зерно при поступлении внутрь цилиндрического барабана отбрасывается бичами на его наждачную поверхность и очищается от налипшей пыли, грязи и частично наружной оболочки. Из обоечной машины зерно поступает на сепараторы для удаления отходов, затем увлажняется и направляется в отлежные закрома, снабженные кондиционерами. Известно кондиционирование зерна холодное и горячее. При холодном кондиционировании увлажненное зерно отволаживается в отлежных закромах в течение 24 ч; при горячем кондиционировании оно прогревается горячим потоком воздуха до 80°С и освобождается от влаги, затем охлаждается до 20°С. После кондиционирования зерно снова поступает в обоечную машину для снятия верхней оболочки, затем оно проходит сепараторы, очищается от отходов и попадает в бункер очищенного зерна. В третьем цикле операций очищенное зерно из бункера подается в вальцовые станки для размола в крупку. Из вальцовых станков измельченное зерно (крупка) поступает в рассеиватели, а затем в ситовейки. Рассеиватели предназначены для сортировки продукта размола по крупности, а ситовейки -- для обогащения крупки. Основные рабочие органы рассеивателей -- разноячеистые сита, сортирующие продукт по фракции. Под ситами имеются металлические корыта для сбора продукта и направления его в бункера. В ситовейки через сита и продукт подается воздух, уносящий в осадочную камеру частицы оболочки зерна. После сортировки крупка поступает на вальцовые станки сортовой муки, у которых используются мелющие валки с гладкой поверхностью. Продукт, наслоившийся во время работы станка на валки, удаляется с помощью специальных ножей.

Готовая мука подается в выбойные аппараты и засыпается в мешки. Мешки с мукой поступают в зашивочные аппараты. Выбойный аппарат имеет бункер с мягким рукавом, через который мука засыпается в мешки, и механизм встряхивания для уплотнения заполняемого мешка. Производительность выбойного аппарата -- 100 мешков в час.

Мешки с мукой направляются на склад готовой продукции и укладываются в штабеля на деревянные настилы. В штабеле находится до 240 мешков. Нагрузка на 1 м² пола может составлять от 12 до 28 мешков. Высота штабеля не должна быть более 14 рядов. Между штабелями должны иметься поперечные проходы шириной не менее 0,7 м. Ширина продольного прохода склада должна быть не менее 1,25 м. Между стеной и штабелями оставляется проход шириной не менее 0,7 м.

При аварии или частичном разрушении аппаратов и станков мукомольного производства отдельные металлические части их (болты, гайки, выкрошенные частицы металла) могут лопасть в обрабатываемый продукт и вместе с ним поступить в следующий аппарат. Для предупреждения подобных случаев перед каждым аппаратом и станком устанавливаются магнитные сепараторы.

Транспортировка зерна и муки по технологической линии осуществляется механически ленточными и винтовыми транспортерами, самотекам по трубопроводам, а также с помощью ковшовых норий и пневмотранспорта. Несущий орган нории -- лента с прикрепленными к ней ковшами. Ее перемещение осуществляется вращающимися барабанами, размещенными в верхней и нижней частях нории. Верхний барабан находится на одной оси с электродвигателем. Ковши захватывают транспортируемый продукт в нижней части нории, поднимают его в верхнюю часть и опрокидывают ib носок приемного бункера. Самотечные трубопроводы могут быть круглого или прямоугольного сечения. Продукт перемещается по ним под действием собственного веса. Минимальный угол наклона к горизонтали самотечной трубы, выполненной из металла, 45°.

Аспирационные установки -- неотъемлемая часть оборудования мукомольного производства. Они состоят из трех обязательных частей: воздуховода, вентилятора, пылеотделителя. Аспирационные установки подразделяются на местные и центральные, которые в свою очередь, в зависимости от места расположения вентилятора подразделяются на нагнетательные и всасывающие. По отношению к зданию различают установки с замкнутым и разомкнутым циклом воздуха. В установках с замкнутым циклом воздух, отсасываемый из зданий, после очистки от пыли снова возвращается в него. В установках с разомкнутым циклом воздух после очистки выбрасывается в атмосферу. Для очистки воздуха используются циклоны, водяные фильтры, нагнетательные и всасывающие матерчатые фильтры.

Рециркуляция воздуха в помещениях осуществляется только после повторной его очистки через водяную завесу или сухой огнепреградитель.