Вопрос 14
Вопрос № 4. Защита производственных коммуникаций
К производственным коммуникациям относятся системы для прокладки технологических трубопроводов (наземные трубопроводные эстакады, подземные тоннели, траншеи), системы канализации, отдельные трубопроводы, воздуховоды, лотки, каналы и т. п. Опасность распространения пламени по этим коммуникациям появляется тогда, когда в них создаются условия для образования горючей газо -, паро-, пылевоздушной концентрации; появляется равномерно распределенная по длине горючая нагрузка в виде отложений различных веществ и материалов; имеются горючие газы, а также жидкости, обладающие способностью к взрывному распаду без доступа воздуха под действием нагрева или сжатия.
Для предупреждения распространения пожара по производственным коммуникациям в технологических процессах применяют различные устройства: огнепреградители (сухие и жидкостные), затворы из твердых сыпучих материалов, огнепреграждающие задвижки (заслонки, шиберы), перемычки и засыпки, водяные и паровые завесы и т. д.
Сухие огнепреградители применяют для защиты трубопроводов без жидкой фазы, в которых в определенные периоды работы может образоваться горючая концентрация паров или газов с воздухом, а также для защиты линий с веществами, способными разлагаться под действием давления, температуры и других факторов. Сущность защитного действия сухих огнепреградителей заключается в гашении пламени в узких каналах, которое обусловлено ростом интенсивности теплопотерь по сравнению с тепловыделением в результате увеличения удельной поверхности фронта пламени. Когда скорость теплопотерь по сравнению со скоростью тепловыделения достигает критической величины, то температура горения, а значит и скорость химических реакций в зоне горения, уменьшаются настолько, что распространение горения (фронта пламени) по горючей смеси в узком канале становится невозможным. Именно такие условия и создаются в сухих огнепреградителях. Пламя, распространяясь по горючей смеси, входит в насадку огнепреградителя, состоящую из большого числа узких каналов, где оно разбивается на множество малых пламен, которые в узких каналах распространяться не могут.
Для расчленения живого (проходного) сечения защищаемого трубопровода на семейство узких каналов в огнепреградителях используют различные насадки в виде пучка трубок, сеток, гранул, колец, волокон (металлических, стеклянных, асбестовых) металлической керамики и т. п. Насадки располагают в корпусе огнепреградителя.
Диаметр корпуса огнепреградителя для уменьшения гидравлического сопротивления имеет увеличенный раз-
мер по сравнению с диаметром защищаемого трубопровода. Для надежного соединения корпуса огнепреградителя с трубопроводом по обе его стороны имеются фланцы, диаметр которых соответствует диаметру защищаемого трубопровода.
Схемы основных видов огнепреградителей представлены на рис. 1.21. Диаметр канала насадки огнепреградителя, при котором в зоне горения устанавливается тепловой баланс (равенство) между тепловыделениями и теплопотерями, называют критическим диаметром dкp. Этот диаметр определяют расчетом или опытным путем. Он зависит от свойств горючей смеси, концентрации, начальной температуры и давления. Действительный (гасящий) диаметр канала насадки огнепреградителя берется меньше и с учетом коэффициента запаса составляет 0,5—0,8 dкр
Рекомендуемые материалы
Жидкостные огнепреградители (гидравлические затворы) применяют для защиты жидкостных и газовых трубопроводных линий, лотков, производственной канализации и т.п., в которых по условиям эксплуатации может создаться опасность распространения пламени в кинетическом (со взрывом) и диффузионном (медленное распространение по поверхности жидкости) режимах горения. Принципиальная схема гидрозатворов на газовой линии показана на рис. 1.22.
Гашение пламени в гидрозатворах происходит в момент прохождения (барботажа) горящей газо- или паровоздушной смеси через запирающий слой жидкости в результате дробления ее на тонкие струйки и отдельные
пузырьки, в которых оказывается в расчлененном виде фронт пламени. Суммарная теплоотдающая поверхность пламени при этом увеличивается. В результате так же, как и в сухих огнепреградителях, в зоне реакции создаются условия для превышения интенсивности потерь тепла над интенсивностью тепловыделения. Для паро-газовоздушных линий в качестве запирающей жидкости используют воду, а для жидкостных — транспортируемую жидкость.
Для повышения эффективности огнетушащего действия жидкостных огнепреградителей высоту запирающего слоя жидкости при нормальном давлении принимают от 10 до 50 см. Кроме того, для уменьшения размеров барботирующих пузырьков горючей смеси на срезе тру
бы погруженной в жидкость гидрозатвора, предусматривают специальные прорези.
Гидрозатворы широко применяют для защиты наполнительных линий аппаратов с нижней подачей жидкости сливных линий на сливоналивных эстакадах, переливных линий емкостных аппаратов, производственной канализации на предприятиях с ЛВЖ и ГЖ, лотков насосных помещений и т. п.
Для защиты газовых линий среднего и высокого давления применяют специальные гидрозатворы (рис. 1.23), которые в отличие от жидкостных огнепреградителей низкого давления имеют небольшое количество запирающей жидкости, снабжены обратным клапаном и предохранительной мембраной. Принцип работы таких гидрозатворов аналогичен.
Жидкостные огнепреградители по исполнению и комплектности должны строго соответствовать техническим условиям на их изготовление. При использовании в качестве запирающей жидкости воды огнепреградители целесообразно располагать в отапливаемых помещениях. При отсутствии такой возможности в воду вносят добавки, понижающие температуру ее замерзания (этилен-гликоль, глицерин и т.п.).
Затворы из измельченных материалов применяются для защиты коммуникаций, в которых возможно распространение горения по поверхности сыпучего материала. К таким коммуникациям относятся системы транспорта измельченных материалов (самотечные трубы, шнеки и т. п.). Для создания сплошного по всему проходному сечению трубопровода затвора в виде пробки из транспортируемого измельченного материала применяются различные устройства, например, шнековые питатели аппаратов, механизированные дозаторы системы подачи топлива на сжигание и т. п., которые устанавливают обычно в конце транспортной системы на самотечной линии бункера циклона. Для создания пробки из сыпучего материала на валу винта шнекового питателя снимают несколько витков в непосредственной близости от выгрузочного патрубка. Сухая пробка из сыпучего материала в самотечной линии системы подачи топлива на сжигание создается с помощью крыльчатки дозатора и прижимных заслонок.
Вместо названных устройств могут быть использованы также шлюзовые затворы бункеров или сами бунке-
Ещё посмотрите лекцию "2 - Эволюция микрокомпьютеров" по этой теме.
pa сыпучих материалов, если в них остается небольшое количество сыпучего материала, перекрывающее полностью сечение выгрузочного патрубка.
Огнезадерживающие заслонки или пламеотсекатели (рис. 1.24) применяются для защиты трубопроводов от распространения горения по отложениям различных горючих веществ: лакокрасочных материалов, пылей, волокон, жидких конденсатных пленок, твердых пористых продуктов термического распада и т. п. Характерной особенностью в гашении пламени с помощью огнезадерживающих заслонок является тот факт, что еще до подхода пламени они полностью перекрывают живое сечение воздуховода, создавая препятствие на пути движения пламени. При срабатывании заслонки одновременно происходит остановка движения транспортного потока. Поэтому поступление необходимого для горения количества воздуха и унос дымовых продуктов сгорания нарушается, что способствует гашению пламени за счет флегматизации дымовыми продуктами сгорания. Однако в воздуховодах большого сечения в результате естественной конвекции (обратной тяги) могут создаваться условия притока свежего воздуха и встречного удаления дымовых газов. При этих условиях горение отложений может продолжаться до полного их выгорания по длине воздуховода до заслонки. Поэтому огнезадерживающие заслонки должны обладать достаточным пределом огне
стойкости, для чего их делают многослойными из различных материалов.
Важным требованием, определяющим эффективность защитного действия пламеотсекателей, является их быстродействие: они должны успеть надежно перекрыть трубопровод еще до подхода пламени. Для этой цели их обеспечивают малоинерционным автоматическим приводом, состоящим из датчика и исполнительного органа. В качестве датчиков используют фоторезисторы, термисторы, легкоплавкие замки, синтетические нити и т. п. Исполнительные органы могут быть электрического, пневматического или гидравлического действия. В отдельных случаях, наряду с автоматическими задвижками, могут применяться задвижки с ручным приводом. Например, в технологических процессах закалки стальных изделий в масле, битумирования чугунных труб и других, где вероятность вспышки применяемых веществ полностью не исключена, в системах местных отсосов от ванн, наряду с огнезадерживающей задвижкой с автоматическим приводом, целесообразно установить задвижку ручного действия или с дистанционным пуском. Такой задвижкой можно воспользоваться, например, для предотвращения проскока пламени из горящей ванны в отсасывающую систему, где имеются горючие отложения.
Вывод по вопросу.
Пожарная безопасность добычи нефти обеспечивается предупреждением ее розлива и исправной работой механизмов.
