4.3 Пожарная безопасность

Категория зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности зависит от происходящих в нём технологических процессов и свойств находящихся (образующихся) веществ и материалов и определяется на основании НПБ 105-03 [21] «Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»

Таблица 20. Определение категорий В1–В4 помещений

Категория помещения	Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж× м-2
В3	181 – 1400

Огнестойкость строительных конструкций – свойство конструкций сохранять несущую и ограждающую способность в условиях пожара. В соответствии со СНиП 21-01-97 [22], степень огнестойкости здания вычислительного центра – II (Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции.)

Согласно ГОСТ 12.4.009-83 [23] для раннего обнаружения и ликвидации возгорания в вычислительном центре могут применяться:

• Дымовые пожарные извещатели. Например Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный адресно-аналоговый "ДИП-34А"

• Дренчерные автоматические установки пожаротушения воздушно-механической пеной, например, ороситель дренчерный пенный универсальный ДПО0-РУ 0,74-R1/2/ВЗ-"ДПУ-15"

Пример системы первичных средств пожаротушения рассматриваемого вычислительного центра:

• Ручной углекислотный огнетушитель ОУ-2 – 5 шт.

• ОДПУ ДПО0-РУ 0,74-R1/2/ВЗ-"ДПУ-15" – 2 шт.

• Дымовой пожарный извещатель "ДИП-34А" – 2 шт.

• Два эвакуационных выхода

4.4 Экологическая безопасность.

Утилизатор токсичных отходов органической химии относится к устройству для переработки жидких и газообразных токсичных отходов с высокими экологическими показателями. Утилизатор токсичных отходов органической химии состоит из корпуса (1) первого уровня утилизации, в котором в верхней части расположено сопло (2). В сопло плотно, без зазора, вставляется сепаратор (3), изготовленный из термостойкой проволоки. Диффузор (4) закручивается по резьбе во внутрь корпуса (1). Между корпусом и диффузором образуется камера испарителя (5) для утилизируемого вещества, которое поступает через штуцер (6). Герметичность прилегания обеспечивается прокладкой (7) из меди. Поступление утилизируемого вещества перекрывается вентилем (8). Подача газа осуществляется по топливопроводу (9) и регулируется вентилем (10). Герметичность между топливным штуцером (11) и корпусом (1) обеспечивает медная прокладка (12). Завершает конструкцию первого уровня ввернутый снизу патрубок вентиляции (13) с термостойкой паранитовой прокладкой (14). При транспортировке, во избежание выброса токсичных паров, на сопло (2) по резьбе накручивается крышка (15) с паранитовой прокладкой (16). Конструкция второго уровня утилизации состоит из корпуса (17) с соплом (18), в которое вставлен сепаратор (19). Корпус (17) имеет упоры (20) для центровки и правильного расположения на корпусе (1). Ручки (21) сконструированы для удобства снятия и установки корпуса (17) на место. Подача топлива для второго уровня утилизации осуществляется по двум топливопроводам (22) и регулируется вентилем (23).

На фиг.2 отображен один из способов использования утилизатора. В бак-накопитель (24) из емкости (25) выливается утилизируемое вещество, которое по трубе (26) поступает к утилизатору. В верхней части бака расположен патрубок вентиляции бака (27), к которому присоединена резиновая армированная труба (28). В нижней части врезается контрольная стеклянная труба (29) для визуального контроля переполнения камеры испарителя (5). Вытяжная труба (30) предназначена для пользования в закрытых помещениях.

Для процесса утилизации необходим прогрев корпуса (1) первого уровня. Для этого открываем вентиль (10), по топливопроводу (9) под давлением подается газ (углеводородное топливо). Струя газа проходит сквозь диффузор (4) и сепаратор (3), попадает в сопло (2), где происходит горение. При прогревании сопла (2) возникает реактивная тяга, которая приводит в движение воздух через патрубок вентиляции (13).

Для предотвращения попадания токсичных паров утилизируемого вещества в атмосферу из бака-накопителя (24) применены патрубок вентиляции (13) и патрубок вентиляции бака (27), соединенные между собой армированной трубой (28) с контрольной стеклянной трубой (29). Патрубок вентиляции (13) заворачивается по резьбе в корпус (1), а термостойкая паронитовая прокладка (14) обеспечивает герметичность при линейном тепловом расширении корпуса первого уровня утилизации. Воздух при прохождении через диффузор (4) подвергается смятию, а перепад сечений диффузора и камеры испарителя (5) создают процесс диффузии.

Утилизируемое вещество, поступающее из бака-накопителя (24) по трубе (26) через вентиль (8), заполняет камеру испарителя (5). Подвергаясь тепловому воздействию через стенки корпуса (1), а также от раскаленного сепаратора, утилизируемое вещество начинает испаряться, не изменяя свойство, не разрушая связи между атомами, не способствуя образованию сгустков в камере испарителя. Возмущенные потоки воздуха в камере испарителе изменяют дисперсию паров, а разность температур воздуха, стенок корпуса и паров улучшает это измельчение. Образованная смесь паров и воздуха проходит в раскаленный сепаратор, где происходит разрушение химических связей внутри молекул. Сепаратор создает эффект Джоуля-Томсона. Вихревой поток смеси паров и воздуха испытывает трение из-за частой смены направления патока внутри проволочного плетения сепаратора с выделением дополнительной тепловой энергии, что приводит к разрушению химических связей между атомами молекул утилизируемого вещества. Сепаратор обеспечивает более ровный перегрев паров утилизируемого вещества, предотвращает проскок несгоревших частиц углеводорода, а также отрыв пламени от сопла и затухание.

Соотношение воздуха и паров утилизируемого вещества зависит от уровня заполнения камеры испарителя (5). В технике применяются различные устройства, регулирующие уровень жидкости разной вязкости (поплавковые клапаны разнообразного принципа перекрывания). В нашем случае выбор устройства регулирования уровня будет подбираться в зависимости от вязкости утилизируемого вещества.

При утилизации тяжелых токсичных углеводородов необходимо дополнительное окисление. Для этого на корпус первого уровня вертикально устанавливается корпус второго уровня утилизации, имеющего сопло (18), внутри которого вставлен сепаратор (19). Низкотемпературная плазма, выходящая из сопла (2), содержит частицы молекул, не разрушенных в первом уровне утилизации, которые подвергаются повторному дросселированию, благодаря опорному бортику (на который опирается сепаратор), и попадают в сепаратор (19). Вторичный воздух проходит по зазору, образованному соплом (2) и корпусом (17), нагревается и попадает в сепаратор. Движение вторичного воздуха обеспечивает реактивная тяга сопла (18). Высокая температура, окисление вторичным воздухом, эффект Джоуля-Томсона способствуют разрушению химических связей между атомами утилизируемого вещества.

Второй уровень утилизации имеет два топливопровода (22), количество подачи топлива (газа) регулируется вентилем (23), необходимое для создания технологических условий для дожигания токсичных остатков. Малая концентрация газа в потоке вторичного воздуха не позволяет гореть смеси в межстенном пространстве корпуса (17) и сопла (2), влияет на реактивную тягу внутри сопла (18) и степень продувки вторичным воздухом сепаратора (19).

В предложенном утилизаторе применена продувка вторичным воздухом, а повышенное трение газов внутри сепараторов, вдоль вертикальных стенок сопла, мятие при прохождении перепадов сечений, в среде низкотемпературной плазмы не позволяет образоваться токсичным соединениям тяжелых углеводородов.

Для запуска утилизатора нужно вывернуть крышку (15), открыть топливный вентиль (10) и только после этого открыть крышку бака-накопителя (24). Установить корпус (17) на место. После прогрева утилизатора нужно открыть вентиль (8), который обеспечит поступление утилизируемого вещества. Для того чтобы прекратить процесс утилизации, перекрываем вентиль (8). Необходимо время для полного выпаривания утилизируемого вещества, затем закрываем крышку бака-накопителя (24), снимаем корпус второго уровня (17), закрываем вентиль (10) и закручиваем крышку (15). Утилизатор готов к транспортировке.

При переполнении камеры капли токсичного вещества будут стекать вниз и их будет видно в контрольной стеклянной трубе, т.к. система утилизатора замкнутого типа, то заражение почвы исключено. Вставленный в сопло без зазора сепаратор обеспечивает более ровный перегрев паров утилизируемого вещества, предотвращает проскок несгоревших частиц углеводорода, а также отрыв пламени от сопла и затухание. Топливом является природный газ, который необходим для разогрева устройства и поддержания температурного режима, т.к. [СН] при правильном соотношении температуры и количества кислорода само является топливом с высоким выделение тепловой энергии. Внутрь корпуса утилизатора по резьбе вворачивается диффузор, который образует испарительную камеру. Для поддержания технологического режима имеются две топливных трубки и зазор между корпусами, дающий приток вторичного кислорода, который способствует полному дожиганию токсичных остатков. Для транспортировки утилизатора имеется герметичная крышка сопла с термостойкой прокладкой, и крышка бака-накопителя тоже имеет герметичную прокладку.

Для многих отходов химической промышленности достаточно использовать только первый уровень утилизации, не устанавливая корпус второго уровня. Утилизатор можно применять как эффективную горелку для получения тепловой энергии, используя любое газообразное углеводородное топливо.

Рисунок 21. Схема утилизатора токсичных отходов органической химии.