 |
Предотвращение взрывов и пожаров на производстве
|
|
|
|
Основные определения и источники взрывов.
Взрыв – физическое или химическое превращение вещества, сопровождающееся переходом внутренней энергии вещества в энергию сжатия, а затем в расширения самого вещества и окружающей среды.
Внутренняя химическая энергия и внутренняя тепловая энергия (не берем радиоактивный распад).
Внутренней химической энергией обладают
- горючий газ в контакте с кислородом воздуха
- горючая жидкость в контакте с кислородом
- горючая пыль в контакте с кислородом
Внутренней тепловой энергией обладают сосуды под давлением.
Взрыв для веществ с внутренней химической энергией – самораспространение химического превращения вещества с высокой скоростью с образованием большого количества энергии и продуктов взрыва (воздуха).
Необходимые условия для формирования реакции в форме взрыва:
1) Реакция должна быть экзотермической (Q+) – с выделением теплоты
2) Высокая скорость химической реакции – обеспечивается хорошим контактом горючего вещества с окислителем.
3) Способность реакции к самораспространению
4) Воздух является рабочим телом взрыва
Давление при взрыве 
m –число молекул до взрыва, n – число молекул после взрыва.
Основные виды превращений при взрыве.
Медленная химическая реакция способна к самоускорению. И это самоускорение может быть по двум причинам: тепловое самоускорение либо цепное самоускорение.
Чтобы процесс горения был – необходимы определенные соотношения горючего вещества и окислителя. Для горючих веществ определены нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (Н(В)КПРП).
На пределы распространения пламени оказывает влияние температура реагирующих веществ, давление, добавление инертного газа.
|
|
|
БЭМЗ – безопасный экспериментальный максимальный зазор – при котором не происходит распространение горения.
При горении передача энергии от продуктов горения к исходной смеси идет за счет теплопроводности. Скорость распространения фронта пламени 0.3-3 м/с. Во взрывном горении передача энергии от продуктов и дет за счет конвективной телпроводности. Скорость 3-300 м/с.
Детонация – самораспространение со сверхзвуковой скоростью химического превращения вещества, при котором передача энергии от продуктов горения идет за счет детонации.
Организационные меры защиты:
01.05.09 - Принят федеральный закон «Технический регламент по требованию пожарной безопасности» (повторяет Общесоюзные нормы технологического проектирования ОНТП -86).
1) Знание нормативных характеристик. Для горючего газа: температура самовоспламенения, Н(В), БЭМЗ; для горючих жидкостей еще и температура вспышки – минимальная температура жидкости, при которой ее пары воспламеняются от постороннего источника энергии, при удалении этого источника горение прекращается. Реперная точка 61* С Легко Воспламеняющиеся Жидкости < Горючие жидкости
2) Категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
Категория А – помещение повышенной пожаро-взрывоопасности. В них имеют дело с горючим газом и горючей жидкостью (с t Вспышки <28*C). ΔP>5 кПа.
Категория Б – пожаро-взрыво опасные. Горючая пыль и грючая жидкость с t вспышки > 28*C. ΔP<5 кПа.
Избыточное давление, возникающая при взрыве этих веществ 
, где m-масса вещества, Z – коэффициент, который показывает участие горючего газа в химической реакции (0.4 – 0.7), L – объем помещения, p – плотность газовоздушной смеси, Сст – стехеометрический показатель, оценивает полноту химической реакции. K – коэффициент учитывающий герметичность зданий (К=3), Pmax=900 КПа, Pmin=100 КПа.
|
|
|
Здания для категорий А и Б должны быть одноэтажные.
Категория В – пожароопасные производственные помещения. В1-В4 по степени тяжести.
Категория Г – умеренной пожароопасности
Категория Д – малой пожароопасности.
Категорирование зон производственных помещений.
По пожароопасности: П-1, П-2…
По взрывоопасности: В-1, В-2…
Предотвращение взрывов
1. Не допустить образования взрывоопасной смеси:
-работать в близи с точкой флегматизации (в близи с источником инертного газа)
- герметизация систем, в которых есть пожароопасные газы.
- система автоматического отключения всех потребителей в случае падения давления газа в системе. (Про газовые плиты – тухнет при падении давления, а потом давление восстанавливается)
- вентиляция производственных участков, где возможно образование взрывоопасной смеси.
- котроль за содержанием газа в воздухе рабочей зоны.
2. Не допустить воспламенения
- убрать источники энергии там где есть возможность образования взрывоопасной смеси.
3. Локализация взрыва.
Предотвращение пожаров
1. Н Н(В)КПРП, Т самовоспламенения, БЭМЗ
2. Температура самовозгорания – минимальная температура, при которой вещество может самовозгораться при контакте с другими веществами.
Классификация пожаров:
Класс А – горение обычных материалов
Класс В – горение нефтепродуктов
Класс С – горение газов, с возможным переходом во взрыв
Класс D – горение металлов
Класс Е – горение электрооборудования под напряжением.
Класс F – горение радиоактивных материалов.
Для всех строительных материалов с точки зрения пожарной безопасности определен предел огнестойкости – период времени в часах от момента начала эксперимента до появления одного из признаков:
1) Потеря несущей способности данной конструкции (огонь перешел на другую сторону)
2) Появление сквозных трещин
3) Повышение температуры на противоположной стороне свыше 140*С
Стройматериалы делятся на группы:
1. Сгораемые
2. Трудносгораемые
3. Несгораемые
Для производственного помещения определяют класс пожарной опасности (8 классов).
Основные направления по борьбе с пожарами:
1. Ограничить поступление в зону горения горючего вещества или кислорода
|
|
|
2. Охлаждение зоны горения
3. Механический срыв пламени – подается при высокой скорости поток воздуха
4. Замедление химической реакции
Основные материалы по борьбе с пожарами: вода, пена, твердый материал.
В производственных помещениях используются системы пожаротушения водой:
1) Спринклерная
Спринклерная головка закрыта легкоплавким материалом. При повышенной температуре вода начинает вытекать.
2) Дренчерная
Используется в складских помещениях, где м.б. минусовая температура, система не заполнена водой. В случае пожара начинают работать насосы, которые подают воду.
К первичным средствам относят огнетушители, твердые вещества.
Все производственные помещения должны иметь соответствующую пожарную сигнализацию. Датчики реагирующие на дым, температуру или излучение.
|
|
|
