5.9 Системы обеспечения пожарной безопасности производств

Система предотвращения пожара. Под системой предотвращения пожара на производстве понимают комплекс организационных мероприятий и технических средств, которые направлены на исключение условий возникновения пожара. Предотвращение возникновения пожара достигается предотвращением образования горючей среды и предотвращением образования в горючей среде (или внесения в нее) источника зажигания.

При проектировании и эксплуатации оборудования с горючими веществами и материалами выбирают и поддерживают такие технологические параметры, при которых не может образоваться горючая смесь. Безопасные условия эксплуатации зависят от конструктивного устройства аппарата и технологических параметров процесса, а также от вида находящегося в аппарате горючего вещества и материала.

Для поддержания безопасного режима эксплуатации оборудования технологические процессы автоматизируют, т.е. контроль и регулирование температуры, давления, концентрации и других параметров осуществляют с помощью систем производственной автоматики, управляемых ЭВМ.

В тех случаях, когда по соображениям технологии концентрация горючего вещества в аппарате попадает в область воспламенения, образование горючей смеси предотвращают введением в систему инертного газа. Такой метод защиты называют флегматизацией. В качестве флегматизаторов используют азот, углекислый газ. Можно использовать и водяной пар, но при рабочей температуре в аппарате не менее 100 °С. Для флегматизации пылевоздушных горючих смесей можно использовать не только инертные газы, но и твердые негорючие материалы (мел, окислы металлов, тальк, кремнезем и т.п. материалы) при измельчении, прессовании и других процессах механической переработки горючих материалов.

Эффективным направлением предотвращения образования взрывоопасных концентраций в аппаратах с пожароопасными жидкостями является ликвидация паровоздушного пространства. Это может быть достигнуто применением специальных устройств и конструкций аппаратов. Предотвращение образования взрывоопасных концентраций приводит к значительному сокращению потерь ценных продуктов от испарения. Например, при хранении нефти в резервуарах с плавающими крышами потери легких (бензиновых) фракций уменьшаются более чем на 95 %. Кроме того, резко снижается опасность загазования производственных территорий горючими парами, положительно решаются санитарно-гигиенические вопросы и проблемы защиты окружающей среды.

П

Рис. 5.5. Схема предохранительного клапана: 1 - фланец; 2 - корпус; 3 - шток; 4 - пружина; 5 - регулировочный винт; 6 - клапан; 7 - седло

редотвращение образования взрывоопасных концентраций в аппаратах и производственных помещениях обеспечивается защитой оборудования от повреждений и разрушений, к которым приводят, в частности, нарушения регламентного режима работы оборудования. Следствием многих нарушений является чрезмерный рост давления в аппаратах или образование в них вакуума. Для защиты оборудования от разрушения в этих случаях используются предохранительные клапаны и взрывные защитные устройства. Предохранительные клапаны служат для защиты аппаратов от разрушения при незначительной скорости изменения в них давления. Взрывные защитные устройства предназначены для защиты аппаратов от разрушения при взрывном повышении давления в них.

Принцип защитного действия предохранительных клапанов и взрывных защитных устройств заключается в сбросе избыточного количества веществ из аппаратов через вскрывающиеся проемы. Рассмотрим устройство предохранительного клапана и взрывного мембранного устройства. Предохранительный клапан (рис. 5.5) монтируется с помощью фланца 1 к патрубку защищаемого аппарата. Регулировочным винтом 5 изменяется сжатие пружины 4 таким образом, чтобы она прижимала клапан 6 к седлу 7. Сила нажатия пружины должна обеспечивать герметичность аппарата при рабочем давлении. При повышении давления среды в аппарате до давления срабатывания клапан поднимается и открывает отверстие, через которое избыток веществ сбрасывается из аппарата.

Простейшее взрывное мембранное устройство показано на рис. 5.6. Разрывная мембрана изготовляется из тонколистового металлического проката (фольги). Она зажимается во фланцевом соединении сбросного патрубка аппарата. При взрыве среды в аппарате мембрана разрушается и продукты сгорания сбрасываются в атмосферу.

П

Рис. 5.6. Схема взрывного мембранного устройства: 1 — разрывная мембрана; 2 - защищаемый аппарат

Рис. Рис. 5.7. Магнитный сепаратор

рофилактика источников зажигания зависит не только от их природы, но и от особенностей технологического процесса, в котором эти источники зажигания образуются. В процессах с использованием открытого огня или других источников зажигания, которые вызваны производственной необходимостью, усилия по предотвращению пожара направляются на предотвращение образования взрывоопасных концентраций и контакта горючей среды с постоянно действующими источниками зажигания.

В процессах переработки сыпучих материалов, горючих пылей и волокон находят широкое применение устройства для улавливания твердых кусковых материалов, удары которых о поверхности оборудования приводят к образованию фрикционных искр. На рис. 5.7 показан магнитный сепаратор, который предназначен для улавливания кусков стали из горючего материала 1 (угля, торфа, зерна). В полом шкиве 3 ленточного транспортера расположен электромагнит 4, который притягивает к себе всевозможные куски стали. Движущаяся транспортерная лента 2 выносит стальные примеси из зоны действия магнита, и они падают в приемное устройство бункера металлических примесей 6, а очищенный горючий материал ссыпается в бункер 5.

Искры, которые образуются при работе топок и двигателей внутреннего сгорания, представляют собой тлеющие частицы несгоревшего топлива. Они разлетаются на значительное расстояние от места своего о

Рис. 5.8. Мокрый искрогасигель:

1 - выхлопная труба;

2 - сопло; 3 - трубопровод подачи воды; 4 - корпус;

5 - диффузор;

6 - закручиватель;

7 - затвор

бразования и способны воспламенять не только горючие смеси, но и твердые горючие материалы. Для предотвращения этой опасности применяются искроулавливатели и искрогасители, которые устанавливают на дымоходах и газовыхлопных трубах. В зависимости от принципа действия такого устройства искры оседают в специальных камерах, истираются об их стенки и догорают в них или гасятся водой, водяным паром и воздухом.

На рис. 5.8 показан эффективный мокрый искрогаситель, В поток выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания через сопло 2 впрыскивается вода. В диффузоре 5 происходит не только гашение искр водой, но и интенсивное охлаждение выхлопных газов. Диффузор имеет насадку 6 - закручиватель потока газоводяной смеси, на выходе из которого поток приобретает вращательное движение. Капли воды отбрасываются центробежной силой к стенкам, стекают в нижнюю часть искрогасителя и через затвор удаляются из аппарата, а охлажденные газы выходят через выхлопную трубу 1.

Система противопожарной защиты. Эта система представляет собой совокупность организационных мероприятий и технических средств, которые Направлены на предотвращение воздействия на людей опасньк факторов пожара и ограничение материального ущерба от него. Противопожарная защита объекта обеспечивается комплексом мероприятий по различным направлениям деятельности пожарной охраны. Противопожарная защита технологических процессов заключается в ограничении распространения пожара на производстве, в устройстве аварийного отключения и переключения установок и коммуникаций, в применении средств, которые предотвращают или ограничивают разлив и растекание жидкостей, в применении огнепреграждающих устройств.

Рис. 5.9. Схема гравийного огнепреградителя типа ВТР:

1 - мембранные устройства; 2 - корпус; 3, 8 - присоединительные патрубки;