Пожежна безпека при виході горючих речовин з нормально працюючого технологічного обладнання

1.

ТЕМА 5. ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА
ВИХОДУ ГОРЮЧИХ РЕЧОВИН ІЗ
НОРМАЛЬНО ПРАЦЮЮЧОГО ТА
ПОШКОДЖЕНОГО
ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

2. ЛЕКЦІЯ 3.

ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ПРИ ВИХОДІ
ГОРЮЧИХ РЕЧОВИН З НОРМАЛЬНО
ПРАЦЮЮЧОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО
ОБЛАДНАННЯ
2

3. МЕТА ЛЕКЦІЇ

Навчитись аналізувати можливість утворення
ГС при експлуатації апаратів з відкритою
поверхнею випаровування та з дихальними
пристроями, апаратів періодичної дії та апаратів,
що працюють під тиском, апаратів під час пуску і
зупинки.
Розглянути
основні вимоги до системи
запобігання утворення ГС при експлуатації
апаратів з відкритою поверхнею випаровування
та апаратів з дихальними пристроями, апаратів
періодичної дії та апаратів, що працюють під
тиском, апаратів під час пуску і зупинки.
3

4. План лекції

1. Апарати з відкритою поверхнею
випаровування.
2. Апарати з дихальними пристроями.
3. Періодично діючі апарати та установки.
4. Апарати, що працюють під тиском.
5. Пожежна небезпека апаратів в періоди
пуску та зупинки.
4

5. Література

Михайлюк О.П. Теоретичні основи пожежної профілактики
технологічних процесів та апаратів: підручник / Михайлюк
О.П., Олійник В.В., Мозговий Г.О. – Х.:ХНАДУ.2014.-380 с.
Алексеев М.В. Основы пожарной профилактики в
технологических процессах производств.- М.ВИПТШ МВД
СССР - 1972.-338 с.
Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная
безопасность предприятий промышленности и
агропромышленного комплекса М.: Стройиздат.- 1987.
Михайлюк О.П., Сирих В.М. Теоретичні основи пожежної
профілактики технологічних процесів та апаратів.- Харків.ХІПБ МВС України, 1998.- 119 с.
Задачник “Теоретичні основи пожежної профілактики
технологічних процесів та апаратів”/Укладачі: Михайлюк
О.П., Сирих В.М. – Харків: ХІПБ, 1998 – 119 с.
5

6. Приклади пожеж

6

7.

7

8. 1. Апарати з відкритою поверхнею випаровування.

Види випаровування:
- Випаровування в нерухоме середовище;
- Випаровування в рухоме середовище.
Умови утворення ГС над відкритою поверхнею
випаровування
t
р
р
t
сп
н
8

9. Визначення кількості рідини, що випаровується з відкритої поверхні у нерухоме середовище

m
н
= 1,155
F
s
t
в
D
t
,
1-
s
mн - маса рідини, що випаровується з відкритої поверхні в
нерухоме середовище, кг;
ρt - густина пари рідини при робочій температурі, кг/ м3;
φs - концентрація насиченої пари, кг/ м3;
Fв - площа поверхні випаровування, м2;
Dt - коефіцієнт дифузії пари за робочою температурою, м2/c.
9

10. Зміна концентрації пари по вертикалі при випаровуванні рідини у нерухоме середовище

0
ay
F
y
10

11. Визначення висоти небезпечної зони над поверхнею рідини

h 12 D /(1 ) (1 / )
нб
t
s
н s
де Dt - коефіцієнт дифузії пари рідини в повітрі за
нормальних умов, м2/c;
τ- тривалість випаровування, с;
φ - концентрація насичених парів, об. частки.
11

12. Визначення кількості рідини , що випаровується у рухоме середовище

6
G 10 M P F
р
s в
η - коефіцієнт, що залежить від температури та
швидкості руху повітря (довідкові дані).
Fв - площа поверхні випаровування; м2;
М – молекулярна маса рідини, кг/кмоль;
Рs – тиск насичених парів за температури
випаровування рідини, Па;
τ - час випаровування, с.
12

13. Протипожежний захист апаратів з відкритою поверхнею випаровування

Заміна апаратів відкритих на закриті;
Заміна ЛЗР негорючими або менш пожежонебезпечними
рідинами;
Вибір найбільш раціональної форми відкритого апарата з
мінімальною поверхнею випаровування;
Улаштування систем відсмоктування й уловлювання
парів рідини;
Наявність спеціальних пристроїв захисту на випадок
пожежі (кришки, аварійний злив, локальна установка
пожежогасіння);
Підтримання робочої температури рідини нижчою за
температуру спалаху рідини.
13

14. 2. Апарати з дихальними пристроями

Велике дихання - витиснення парів рідини назовні
або підсмоктування повітря усередину апаратів при
зміні в ньому рівня рідини.
14

15.

16. Визначення кількості парів горючої рідини, що виділяються з апаратів при великому диханні

R
,
Визначення кількості парів горючої рідини, що
виділяються з апаратів при великому диханні
G
в
P
р
(V V )
1
2 T
s
р
M
R
G - кількість парів рідини, що виходить з апарата при
великому диханні кг/цикл;
Рр – робочий тиск в апараті, Па;
V1V2 – відповідно об’єм газоповітряного простору апарата на
початку та в кінці його заповнення, м3;
Тр – робоча температура в апараті, К;
φs – концентрація насичених парів рідини, кг/ м3;
М – молекулярна маса горючої рідини, кг/кмоль;
R – універсальна газова стала повітря, дорівнює 8314,31
Дж/кмольК
16

17. Мале дихання - витиснення парів назовні або підсмоктування повітря усередину апарата при зміні температури в його газовому просторі під в

Мале дихання - витиснення парів назовні або
підсмоктування повітря усередину апарата при
зміні температури в його газовому просторі під
впливом
зміни
температури
середовища.
17

18. Визначення кількості горючих парів, що виходять із апарата при малому диханні

1
1
1
2
G
V Р
м
р T
T
1
2
M
1 R
G - кількість парів рідини, що виходить з апарата при малому
диханні кг/цикл;
Рр – робочий тиск в апараті, Па;
V – внутрішній вільний об'єм апарата, що заповнюється парою
або газом під тиском, м3;
φ1, φ2 – концентрація насичених парів рідини при температурі
Т1 та Т2, кг/ м3;
М – молекулярна маса горючої рідини, кг/кмоль;
R – універсальна газова стала повітря, 8314,31 Дж/кмольК
18

19. Протипожежний захист апаратів з дихальними пристроями

Ліквідація пароповітряного простору у резервуарах
(понтони, плаваючі дахи) Якщо V1=V2=V=0, тоді G=0
Термоізоляція резервуарів. Тоді Т1= Т2, 1= 2 і G=0. Для
цього влаштовують підземні резервуари;
Забезпечення
сталості
об’єму
газового
простору
(газозрівнювальна
газова обв’язка двох або більше
апаратів) Якщо V1= V2 0, тоді V2- V1=0, G=0 ;
Фарбування резервуарів світлими фарбами;
Зрошування резервуарів водою, охолодження дахів та
стінок резервуарів;
Улаштування систем уловлювання та утилізації парів;
Виведення дихальних труб за межі приміщення;
Герметизація газового простору резервуарів дихальними
клапанами.
19

20. Резервуар з понтоном: 1 - сходова драбина; 2 - покрівля; 3 - понтон; 4 - опорні стійки; 5 - центральна стійка; 6 - направляюча; 7 – стінка

Резервуар з понтоном: 1 - сходова драбина; 2 - покрівля; 3 понтон; 4 - опорні стійки; 5 - центральна стійка; 6 направляюча; 7 – стінка
20

21. 3. ПЕРІОДИЧНО ДІЮЧІ АПАРАТИ ТА УСТАНОВКИ

Горюче середовище при експлуатації апаратів
періодичної дії утворюється при:
розвантаженні;
відборі проб через люки та кришки;
завантаженні.
G
V
р
в
Т
s
P P
p
бар
р
21
M
R

22. Протипожежні заходи при експлуатації апаратів періодичної дії

Заміна апаратів періодичної дії на безперервні;
Герметизація розвантажувально-завантажувальних
пристроїв;
Обладнання системою відсмоктування парів і газів
апаратів з відкритим завантаженням та
розвантаженням;
Захист внутрішнього об’єму апарата інертним газом;
Місця виходу парів та газів обладнувати місцевими
відсмоктуваннями;
При зупинці апаратів на тривалий період зачищати їх
від залишків продукту, продувати інертним газом або
заповнювати водою.
22

23. 4. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ, ЩО ПРАЦЮЄ ПІД НАДЛИШКОВИМ ТИСКОМ

Експлуатація герметичних апаратів, що працюють під
тиском супроводжується витоками горючих речовин
через:
прокладки;
шви;
сальники;
pоз’ємні та нероз’ємні з’єднання тощо.
23

24. Визначення витоку парів або газів

I
p
К
З
К
р
V
в
М
Т
р
Ip – інтенсивність виходу парів або газів з апарата, що
працює під тиском, кг/с;
Kз – коефіцієнт , що враховує ступінь зносу обладнання;
Kр – коефіцієнт, що залежить від тиску середовища в
апараті;
Vв – внутрішній вільний об’єм обладнання, заповнений
парою або газом під тиском, м3;
Tp – температура пари або газу, що знаходяться в
апаратах, 0К;
M – молекулярна маса парів або газів, кг/кмоль.
24

25. Протипожежний захист апаратів, що працюють під тиском

для нероз’ємних з’єднань використовувати зварювання,
пайку, розвальцовку;
забезпечити щільність фланцевих з’єднань за
допомогою прокладок із пароніта, картона, асбеста,
фторопласта та полімерних матеріалів;
вали насосів ущільнювати як звичайними сальниками з
м’якою набивкою так і торцевими ущільненнями
(особливо при перекачуванні скраплених газів);
застосовувати безсальникові, мембранні машини
(наприклад, мембранні насоси, рідинні та газові ежектори
тощо);
ущільнення обертових валів і штоків, що виконують
зворотньо-поступальний рух тощо.
25

26. 5. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА У ПЕРІОД ПУСКУ ТА ЗУПИНКИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ АПАРАТІВ

Причини, що сприяють утворенню горючого
середовища при зупинці апаратів:
зниження температурного режиму;
неповне видалення з апарата горючих речовин;
відсутність або недостатня продувка апаратів;
негерметичне відключення апаратів та
трубопроводів з горючими речовинами
26

27. Протипожежні заходи по запобіганню утворення вибухонебезпечних концентрацій під час пуску та зупинки

Повний злив горючих рідин, стравлення горючих
газів;
Відключення трубопроводів з горючими
речовинами;
Продувка внутрішнього об’єму апаратів та
трубопроводів.
27

28.

28

29. ЗАВДАННЯ НА САМОПІДГОТОВКУ:

Михайлюк О.П. Теоретичні основи пожежної
профілактики
технологічних
процесів
та
апаратів: підручник / Михайлюк О.П., Олійник
В.В., Мозговий Г.О. – Х.:ХНАДУ.2014.-380 с.- с.
28-66.
Михайлюк О.П., Сирих В.М. Теоретичні
основи пожежної профілактики технологічних
процесів та апаратів.- Харків.- ХІПБ МВС
України, 1998.- 119 с.4-15.
Розв’язати задачі 2.2(с.26 Задачника).
29