Пожаровзрывозащита мукомольного производств

Пожаровзрывозащита мукомольного производств

74

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра безопасности жизнедеятельности

к выпускной квалификационной работе

Уфа 2006

Пояснительная записка к дипломной работе по специальности «Защита в чрезвычайных ситуациях» на тему «Пожаровзрывозащита мукомольного производства».

ВЗРЫВ, ПОЖАР, ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ, МУКОМОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ЭЛЕВАТОР, АЭРОВЗВЕСЬ, МОЛНИЕЗАЩИТА, МУКА ПШЕНИЧНАЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ.

В дипломной работе приведено описание аварии на мельнице в рабочее время, представлены особенности распространения пожара (взрыва) на мукомольном производстве. На основании действующих документов ГОСТ Р 12.3.047 - 98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля», Правила пожарной безопасности Российской Федерации ППБ 01-93, РД 34.21.122.87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», ГОСТ 12.1.044 - 89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов», ГОСТ 12.1.041 - 83 (с изменениями в 1988г. и 1990 г.) «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования» рассчитаны критерии пожаровзрывоопасности при пожаре (взрыве), проведен анализ методов обеспечения взрывопредупреждения и взрывозащиты.

Пояснительная записка на 45 стр., табл. 9, использованных источников- 19.

Мукомольное производство занимает особое место в хлебопродуктовой промышленности ввиду того, что его объекты (мельницы, элеваторы и т.п.) расположены практически в каждом населенном пункте. В связи с этим они представляют потенциальную опасность и на них распространяется требования ФЗ «О промышленной безопасности производственных объектов».

Целью данной дипломной работы является оценка опасности взрыва на мельнице со 170 тоннами пшеничной муки в/с.

Задачами представленной работы является определение особенностей распространения взрыва на мельнице, разработка методов взрывопредупреждения и взрывозащиты, анализ и расчет взрыворазрядных устройств и автоматической системы локализации взрыва.

Социально-экономическое развитие страны базируется на кардинальном ускорении научно-технического прогресса. Необходимо осуществление глубокой реконструкции всего производства на основе самых современных достижений науки и техники.

При решении комплекса сложнейших задач, связанных с реализацией намеченного развития производства, необходимо предусмотреть всевозможные позитивные и негативные последствия. Малейшая неточность, не говоря уже об ошибках, грозит серьезнейшими, порой непоправимыми последствиями. Например, повышение производственных мощностей предприятий по хранению и переработке зерна, оснащение их новым оборудованием приводят к увеличению общего количества мелкодисперсных горючих материалов, обращающихся на производстве, возрастает вероятность возникновения взрывоопасных смесей и источников их зажигания. В итоге значительно повышается взрывоопасность производства. Избежать указанные неблагоприятные последствия могут при своевременном внедрении на предприятиях в необходимом объеме высокоэффективных организационных мероприятий и технических средств по предотвращению взрывов и взрывозащите. [1, с. 3-4]

Современная технология хранения, переработки зерна приводит к образованию на элеваторах, мукомольных и комбикормовых заводах большого количества мелкодисперсных горючих органических материалов. В свободных объемах технологического, транспортного и аспирационного оборудования, в производственных сооружениях и помещениях может возникнуть взрывоопасные пылевоздушные смеси.

Анализ результатов технического расследования взрывов на предприятиях по хранению и переработке зерна показывает, что решение проблемы взрывобезопасности производственной отрасли связано, прежде всего, с обеспечением взрывобезопасности оборудования.

Значительная часть аварийных взрывов начинается с первичных взрывов в производственном оборудовании. Тяжелые разрушительные последствия взрывов во многом определяются отсутствием или низкой эффективностью средств взрывозащиты производственного оборудования, что не только приводит к разрушению конструкций в зоне возникновения взрыва, но и способствует также развитию и распространению взрыва по всем взаимосвязанным участкам производства. [1, с. 5]

Одно из главных направлений повышения взрывобезопасности предприятий - увеличение эксплуатационной надежности производственного оборудования, технического уровня его обслуживания и эксплуатации, применение специальных контролирующих и блокирующих устройств, технических средств предотвращения взрывов.

Однако не исключена вероятность возникновения взрывов из-за случайных поломок оборудования, ошибок обслуживающего персонала и по другим причинам. Поэтому важное направление в обеспечении взрывобезопасности предприятий - разработка и оснащение производственного оборудования эффективными техническими средствами взрывозащиты.

Возможность развития загорания, вспышки, хлопка или локального первичного взрыва в серию мощных разрушительных взрывов с тяжелыми последствиями в ряде случаев определяется неудовлетворительными техническими решениями во взрывобезопасности, принимаемыми при технологическом и строительном проектировании, отсутствием эффективных средств взрывозащиты производственного оборудования, зданий и сооружений.

На условия возникновения и развития предаварийных ситуаций влияют повышение запыленности в отдельных производственных зонах, повышение вероятности образования взрывоопасных смесей и возникновения источников их зажигания.

В настоящее время в отрасли хлебопродуктов проводят большую работу по развитию техническому перевооружению материально-технической базы предприятий, совершенствованию механизации и автоматизации производственных процессов, внедрению достижений науки, техники и передового опыта.

Все это будет служить обеспечению взрывопожарной безопасности предприятий и их устойчивой работы, которая заключается в эффективном использовании возможностей научно-технического прогресса и технологического потенциала.

При выполнении расчетов в данной работе использованы следующие действующие документы:

- СНиП 2.04.09.84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений» [2];

- ППБ 01-93 Правила пожарной безопасности РФ [3];

- ГОСТ Р 12.3.047 - 98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» [4];

- РД 34.21.122.87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» [5];

- НПБ 107-97 «Определение категорий наружных установок по пожарной опасности» [6];

- НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» [7].

В то же время на элеваторах в последние годы наметилась тенденция к снижению взрывов. Это связано с уменьшением числа взрывов, происшедших при проведении огневых работ с нарушением правил безопасности, которые являлись одной из основных причин. Ниже приведен анализ распределения пылевых взрывов и тяжести последствий на различных типах производств.

где

m - расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;

Нт - теплота сгорания истекающего вещества, Дж/кг;

Р0 - начальное атмосферное давление, кПа;

Z - доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси (0,5 при газе и пыли; 0,3 при парах жидкости; 1 при водороде);

Vп - свободный объем помещения, который принимается как 80 % от геометрического объема помещения, м3;

в - плотность воздуха до сгорания пылевоздушной смеси при начальной температуре То, кг/м3;

Св - теплоемкость воздуха,;

Т0 - начальная температура воздуха в помещении, К;

Кн - коэффициент учитывающий негерметичность помещения (принимается равным 3);

К пылям, способным образовывать горючие пылевоздушные смеси, относят дисперсные материалы, характеризующиеся наличием показателей пожарной опасности: нижним концентрационным пределом распространения пламени, максимальным давлением, развиваемым при сгорании пылевоздушной смеси (более 50 кПа), и скоростью его нарастания, минимальным пожароопасным содержанием кислорода (менее 21 %).

Определим значения приведенных составляющих формулы (1.1) для определения избыточного давления:

а) атмосферное давление Р0 = 101 кПа;

б) коэффициент участия горючего вещества во взрыве Z = 0,5 (при газе и пыли при отсутствии возможности получения сведений для расчета);

в) свободный объем помещения Vп = 0,8 * 45 * 120 * 7 = 30 240 м3;

г) плотность воздуха в = 1,2 кг/м3;

д) теплоемкость воздуха Св = 1010 Дж/(кг*К);

е) температура в помещении Т0 = 293 К;

ж) коэффициент негерметичности Кн = 3;

з) теплота сгорания истекающего вещества Нт= 93,37 · 106 Дж/(кг·К);

и) расчетную массу m, кг, принимаем равной m = 0,8 · 170 000 = 136 000 кг.

Учитывая заданные условия расчетной ситуации согласно формуле (1.1) определяем избыточное давление

Таким образом, избыточное давление, рассчитанное для заданной ситуации составляет 19 905,12 кПа. Исходя из этого, определяем категорию помещения мельницы по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105-95 - [7]) - Б взрывопожароопасная.

Ds =5,33 m 0,327, (1.4)

где т -- масса горючего вещества, кг.

H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной Ds/2.

Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле

ts = 0,92 m 0,303. (1.5)

Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле

= ехр [-7,0 10-4 (- Ds / 2)]. (1.6)

Рассчитаем т = 170 000 0,8 = 136 000 кг,

Определяем эффективный диаметр «огненного шара» Ds= 5,33 (136 000)0,327 = 254,33 м.

По формуле (1.3), принимая H = Ds /2 = 127,165 м, находим угловой коэффициент облученности Fq

По формуле (1.6) находим коэффициент пропускания атмосферы :

= ехр [-7,0 10-4 ( - 254,33/2)] = 0,99758.

По формуле (1.2), принимая Ef = 450 кВт/м2, находим интенсивность теплового излучения q

q = 450 0,152 0,99758 = 68,23 кВт/м2.

По формуле (1.5) определяем время существования «огненного шара» ts:

ts = 0,92 (136 000)0,303 = 33,056 с.

Итак, значение интенсивности излучения «Огненного шара» составляет 68,23 кВт/м2, при такой величине возможны ожоги первой степени и смертельное поражение людей.

Страницы: 1, 2, 3, 4