Вопрос 13
Вопрос № 3. Снижение количества горючих веществ и материалов в технологии производства.
Снижение количества горючих веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, без ущерба для производства не только создает условия для предупреждения распространения пожаров, но и уменьшает вероятность его возникновения.
Существует три основных направления разработки решений по снижению количества горючих веществ в технологии производства на стадии проектирования:
выбор метода производства, разработка технологической схемы и выбор варианта размещения технологического оборудования.
Выбор метода производства основан на том, что один и тот же конечный продукт можно получить различными методами. Так, полистирол в промышленности получают блочным, эмульсионным и суспензионным методами. Пожарная опасность этих методов отличается друг от друга и количеством веществ, обращающихся в технологических процессах, и их пожарной опасностью, поэтому наиболее широкое распространение получил суспензионный метод производства полистирола, который по этим показателям выгоднее отличается от других. Таким образом, при прочих равных условиях для проектной разработки принимают тот метод, при котором используется менее пожаровзрывоопасное сырье и расход его на единицу готового продукта меньше.
Разработка технологической схемы, производства предполагает: выполнение в соответствии с исходными данными материальных расчетов для определения вида, количества и размеров стандартного и нестандартного оборудования (предпочтение отдают аппаратам непрерывного действия), а следовательно, и количества обращающихся в них горючих веществ и материалов; исключение из схемы вспомогательных емкостных аппаратов, таких, как промежуточные емкости, напорные баки, емкостные мерники, рефлюксные емкости и другие, которые заменяют на автоматические регуляторы давления и расхода, автоматические питатели, счетчики-дозаторы непрерывного действия и т. п.; сокращение перечня разнородных огнеопасных жидкостей, используемых в производстве в качестве сорбентов, растворителей и т. п. (при этом появляется возможность уменьшения цеховых запасов каждого вида жидкости протяженности трубопроводов, числа насосов, задвижек и т.п.).
Выбор варианта размещения технологического оборудования, наряду с вопросами экономики, позволяет повысить уровень пожарной безопасности за счет снижения удельного количества горючих веществ в технологии производств. Это достигается преимущественным размещением технологического оборудования на открытых площадках (этажерках); использованием оптимальных схем трубопроводной обвязки отдельных аппаратов, установок и предприятия в целом, обеспечивающих минимальную общую длину трубопроводов, сокращение числа насосов (компрессоров), промежуточных емкостей, встречных потоков и т. п.; ограничением производственных площадей в зданиях и на открытых площадках в зависимости от категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности; изоляцией технологического оборудования в отдельных отсеках, помещениях, кабинах и т. п.; размещением наиболее опасного технологического оборудования (производства категории А, Б) на верхних этажах или по периметру здания на нижележащих этажах; компоновкой однотипного оборудования в виде блоков (например, на нефтеперерабатывающих установках ЭЛОУ-АВТ-6, ЛК-6У); устройством противопожарных разрывов между производственными зданиями, сооружениями, технологическими установками и отдельными аппаратами; установлением предельно допустимого количества огнеопасных веществ на производственной площади.
Снижение количества горючих веществ в период нормальной эксплуатации производства. При нормальной эксплуатации технологического оборудования в условиях производства может обращаться значительное количество горючих веществ и материалов в виде исходного сырья, полупродуктов (полуфабрикатов), готовых продуктов и отходов производства (за исключением производств с безотходной технологией). Для снижения количества горючих веществ в период нормальной эксплуатации производства применяют следующие решения пожарной безопасности режимного характера: защита производственных помещений от перегрузки горючими веществами, уменьшение количества горючих отходов, замена горючих веществ.
Защита производственных помещений от перегрузки веществами. В период нормальной эксплуатации производства для работы отдельного аппарата (станка) или установки необходимо иметь определенное количество исходного сырья в виде твердых горючих веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и горючих газов, которые могут размещаться непосредственно в производственном цехе или на сырьевых складах предприятия. Горючие вещества в виде готовых продуктов (продукции) могут также накапливаться на конечных стадиях технологии производства, в цехе, в складских помещениях. Общее количество накапливающихся горючих веществ и материалов зависит от производительности технологического оборудования и организации технологического процесса (автоматизации, механизации, технологической дисциплины). В каждом конкретном случае устанавливают предельно допустимую норму горючей нагрузки помещений путем ограничения количества изделий, одновременно находящихся в цехе (для крупногабаритных изделий), горючих веществ по площади (для штучной и фасованной продукции в таре), жидких и твердых веществ по объему или массе, а также исходя из производительности технологического оборудования или сменной потребности.
Рекомендуемые материалы
Уменьшение количества горючих отходов в производственных условиях достигается выбором метода переработки (обработки) веществ. Так, при механической обработке твердых веществ и материалов традиционными методами (строгание, резание, распиловка, фрезерование) уменьшение горючих отходов может быть достигнуто за счет рационального определения размеров и формы заготовок. Почти полное сокращение отходов достигается применением таких безотходных методов обработки, как штамповка, прессование, литье и т. п. Важным для сокращения количества горючих веществ в производственных помещениях является своевременное удаление горючих отходов от мест их образования в технологических процессах. Уборка отходов бывает периодической и непрерывной, ручной и механической. Наибольший эффект дают непрерывные механизированные способы удаления отходов. Среди них широкое распространение получили аспирационные системы местных отсосов, которые позволяют практически полностью исключить поступление в цех горючих отходов производства в виде паров, газов или пылей.
Замена горючих веществ на негорючие или менее горючие имеет большие возможности в обеспечении пожарной безопасности не только при проектировании, но и в период эксплуатации производства. Большой эффект дает вытеснение из производства наиболее пожароопасных горючих веществ, например, замена целлулоида менее горючими пластмассами, нитроцеллюлозной кинопленки три ацетил целлюлоз ной, лакокрасочных материалов и клеев на летучих растворителях на водорастворимые, легковоспламеняющихся и горючих жидко-
стей, применяемых в качестве растворителей при промывке и обезжиривании деталей, на негорючие технические моющие средства. Успешно осуществляется также разработка и внедрение трудновоспламеняемых и трудногорючих полимерных материалов (пластмасс, синтетических каучуков, химических волокон) путем введения в их состав галоидопроизводных, фосфоропроизводных и других химических веществ и соединений с ингибирующими свойствами.
Снижение количества горючих веществ и материалов при авариях и пожарах на производстве. При аварии или пожаре на производстве для снижения опасности их распространения возникает необходимость в экстренной эвакуации горючих веществ из опасной зоны. Для этой цели на производстве создаются специальные системы, обеспечивающие аварийную эвакуацию огнеопасных веществ и материалов.
Аварийный слив жидкостей. Системы аварийного слива предусматриваются из емкостной аппаратуры, содержащей огнеопасные жидкости (сжиженные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости). Системы аварийного слива (рис. 1.20) различают: по способу слива жидкости (самотеком, под избыточным давлением, перекачкой с помощью насоса), по приводу в действие (с ручным и автоматическим пуском), по схеме слива
(простая схема — слив из одного аппарата и сложная — слив из группы аппаратов).
Аварийный слив осуществляют в специальные аварийные емкости или в емкости промежуточных и сырьевых (товарных) складов, в технологические аппараты (смежных отделений, установок и цехов данного производства). Объем аварийной емкости в большинстве случаев принимается из расчета полного слива жидкости из одного наибольшего по объему аппарата цеха (установки).
Аварийные емкости представляют собой закрытые аппараты, их обеспечивают дыхательными трубами, защищенными огнепреградителями. Для предупреждения резкого повышения давления при поступлении в аварийную емкость высоконагретого продукта накапливающийся водяной конденсат систематически удаляют, для чего аварийную емкость устанавливают с небольшим уклоном в сторону сливного (дренажного) патрубка. Перед подачей высоконагретой жидкости аварийную емкость продувают инертной средой (водяным паром или инертным газом) для предупреждения возможного взрыва образующейся при сливе паровоздушной смеси. Аварийные емкости располагают за пределами здания на уровне земли или под землей. При подземном расположении емкость может размещаться на расстоянии не менее 1 м от глухой стены производственного здания и не менее 4—5 м от стены с проемами.
Трубопроводы, по которым осуществляется аварийный слив жидкости, прокладывают с уклоном в сторону аварийной емкости с минимальным числом поворотов. Их защищают гидравлическими затворами и оборудуют единственной по длине сливного трубопровода аварийной задвижкой на каждый опорожняемый аппарат. Аварийные задвижки при ручном пуске, как правило, устанавливают вне здания или на первом этаже у выхода из здания. При дистанционном (полуавтоматическом) пуске аварийные задвижки устанавливают непосредственно у опорожняемых аппаратов, а пусковые кнопки — у выхода из здания или вне здания. При автоматическом пуске датчики систем привода задвижек устанавливают в зоне наиболее вероятного возникновения пожара.
Одним из важнейших условий, обеспечивающих эффективность действия системы аварийного слива, является обеспечение допустимой продолжительности аварийного слива, которая устанавливается не более 30 мин в зависимости от предела огнестойкости несущих строительных конструкций и конструкций аппаратов и трубопроводов. Допустимая продолжительность аварийного слива включает в себя продолжительность опорожнения аппарата и продолжительность операций по приведению системы слива в действие. Учитывая возможность деформации незащищенных металлических несущих конструкций здания и технологического оборудования, допустимую продолжительность аварийного слива на практике чаще принимают не более 15 мин.
Если это условие обеспечить не удается, то слив самотеком ускоряют. Для этой цели в опорожняемом аппарате над зеркалом жидкости создают избыточное давление инертной среды (азота, диоксида углерода и т. п.).
Аварийное стравливание горючих паров и газов. Необходимость в экстренной эвакуации из опасной зоны. При аварии или пожаре возникает и при эксплуатации аппаратов с горючими газами и перегретыми парами ЛВЖ и ГЖ. Процесс эвакуации на практике обеспечивается с помощью систем аварийного стравливания (выпуска) горючих паров и газов, которые по аналогии с системами аварийного слива огнеопасных жидкостей также должны удовлетворять по своему быстродействию допустимой продолжительности аварийного стравливания. Аварийный сброс паров и газов осуществляется путем их выпуска под действием избыточного давления, которое образовалось к моменту открытия аварийной задвижки.
Люди также интересуются этой лекцией: 1.2. Формы языка SQL.
Привод задвижки может быть ручным или автоматическим. Однако в отличие от систем аварийного слива жидкостей стравливание паров и газов осуществляется не в аварийную емкость, а по спускному трубопроводу, через свечу в атмосферу. При этом окружающая среда может оказаться загазованной на значительной территории, что делает небезопасным с пожарной точки зрения процесс стравливания. Для предупреждения опасности образования горючей концентрации системы стравливания устраивают, как правило, самостоятельно для каждого аппарата; с помощью расчетов определяют безопасную высоту свечи; на выпускных линиях создают условия факельного выброса, при котором струя пара или газа поступает в атмосферу в развитом турбулентном режиме.
При необходимости аварийного выпуска горючих паров и газов одновременно из нескольких аппаратов большого объема сброс осуществляют в цеховые или общезаводские факельные системы для их сжигания.
Эвакуация твердых горючих материалов и огнеопасных веществ в переносной таре. Для предупреждения распространения пожара в производственных условиях (особенно на складах и базах) возникает необходимость быстрой эвакуации твердых веществ и материалов в компактном или измельченном виде, а также огнеопасных веществ в переносной таре (газовых баллонов, аэрозольной упаковки для огнеопасных жидкостей и других сосудов для хранения горючих веществ). При этом особое внимание уделяется эвакуации сосудов со сжиженными, растворенными и сжатыми газами и огнеопасными жидкостями, для которых заранее должны быть определены безопасные места их складирования после выноса из опасной зоны.
Эвакуацию сыпучих горючих материалов осуществляют по самотечным линиям, ленточным транспортерам, нориям, пневмотранспорту и т. п. в специальные аварийные бункера или в другие аппараты, расположенные за пределами опасной зоны. Однако при выполнении этой операции может возникнуть опасность образования горючей пылевоздушной концентрации в опорожняемом (при обвалах сыпучего материала) и наполняемом аппаратах, а также в местах пересыпки с одного транспортера на другой. Поэтому для аварийной пересыпки измельченных горючих материалов целесообразно использовать герметичные системы транспорта (например, пневмотранспорт), а свободное пространство аппаратов, участвующих в пересыпке, предварительно заполнять инертным газом.
Вывод по вопросу.
Пожарная безопасность добычи нефти обеспечивается предупреждением ее розлива и исправной работой механизмов.
