Пожар относится к крайне неприятным событиям, которые могут повлечь за собой не только порчу вещей, но и смерть человека. Однако для возникновения возгорания необходимо, чтобы были соблюдены некоторые определенные условия. Главными составляющими являются горючая среда и воздействующие на нее источники зажигания.

В данной статье мы постараемся дать определение этим понятиям, рассмотреть их виды, а также расскажем, как можно предотвратить возгорание путем исключения условий образования горючей среды.

Определение и виды источников зажигания

Началом любого воспламенения можно назвать момент воздействия источника на любое горючее вещество.

Источник зажигания – это средство, обладающее достаточным объемом энергии, температурой, которое при длительном воздействии на внешнюю среду способно вызвать воспламенение(горение).

Для того чтобы более точно понять определение, нужно рассмотреть источники зажигания и их классификацию. В основе их разделения лежит тот или иной вид энергии, поэтому источники бывают: электрические, химические, термические и механические.

Если в качестве примера взять обычную квартиру, то условно виды источников зажигания обозначим так:

• Тепло от электрических обогревателей или водонагревателей
• Искры, возникающие в процессе сварочных работ, например при ремонте труб
• Открытый огонь (не потушенная папироса, горящая свеча, камин, зажженная спичка, рабочая конфорка газовой плиты)
• , а так же вещества. Это горючие ископаемые, вещества химические, некоторые растительные продукты (масла, жиры).
• Нарушения в работе различных электрических аппаратов и/или приборов (перегрузка, неисправность)

Перечисленные виды это возможные источники зажигания, которые вполне могут привести к пожару Вашей квартире, воздействуя высокой температурой на горючую среду. Дальше рассмотрим, что в нее входит и как она образуется.

Условия образования и виды горючей среды

Горючая среда – это все то, что может воспламениться при воздействии источника зажигания, другими словами, она может представлять собой любую внешнюю среду, воспламеняющуюся при соприкосновении с тем или иным источником зажигания, при этом обладает способностью самостоятельного горения даже после ликвидации этого источника.

Если описать проще, то это все, что есть в помещении, включая, воздух, в котором содержится кислород, являющейся необходимым элементом для начала возгорания. В науке данную среду назвали « ». Усредненной величиной является 50 кг такой среды на 1 м квартиры.

В зависимости от того, что в нее входит, она с разной силой может быть подвержена возгоранию. Существуют 3 класса веществ и материалов: негорючие, трудногорючие и горючие. Следует заметить, что каждое горючее вещество имеет индивидуальную . Температура в 300 о С является максимальной для большинства твердых материалов.

Чтобы узнать, к какому классу пожарной опасности относится то или иное оборудование или вещество необходимо заглянуть в сопроводительный документ.

Что относится к горючей среде

1. Предметы интерьера и быта (одежда, книги, посуда), а также любое оборудование, имеющее в своем составе горючие материалы.
2. Пыль, горючие газы (ацетилен, водород, метан, пропан), которые применяются в производствах.
3. Отделочные и строительные материалы, облицовка, а также кабели, воздуховоды.

Предсказать поведение горючей среды в случае пожара крайне проблематично. В первые минуты обычно пламя устремляется к потолку. По мере того, как температура в помещении повышается, начинают воспламеняться горючие материалы, попадающие под ее действие. Происходит это в хаотичном порядке.

1. Количество горючего вещества должно быть ограничено.
2. Потенциальные источники зажигания следует отгородить от горючей среды с помощью использования изолированных отсеков.
3. Нужно осуществлять контроль над концентрацией окислителя в среде, по возможности сделать ее минимальной.
4. Поддерживать в помещении такую температуру, при которой риск возгорания будет минимальным.
5. Оборудование, имеющее высокий класс пожарной опасности следует располагать на открытых территориях.
6. Использование негорючих илии трудногорючих веществ (материалов).

Профилактические мероприятия по предотвращению пожара

Самым непредсказуемым источником зажигания принято считать открытый огонь. Для того чтобы снизить его опасность, необходимо придерживаться здравого смысла и определенных .

Касаемо курения в тамбурах или жилых помещениях, то для пепла должна быть пепельница, изготовленная из толстого стекла или негорючего пластика. Когда уходите из дома закрывайте окна, т.к. не потушенная сигарета, выброшенная из соседнего балкона, часто становится причиной возникновения пожара, ведь по статистике на балконе хранится много вещей, которые и образуют “пожарную нагрузку”.

К газовым плитам обязательно должны прилагаться сертификаты качества. Если обнаружена неисправность, то необходимо прекратить пользоваться плитой и вызвать мастера. Между плитой и легкосгораемыми предметами, включая строительные конструкции должно выдерживаться расстояние более 20 см. В деревянном доме стены необходимо изолировать от источника зажигания штукатуркой или стальным листом, .

Устанавливать газовые приборы имеет право только специалист. По окончании работы он оформляет акт о пуске прибора в эксплуатацию и выдает гарантию на дальнейшее обслуживание.

Водонагреватели не прикрепляются на неизолированные стены. перед каждым отопительным сезоном.

В производственных условиях самыми распространенными источниками воспламенения являются:

а) искры, образующиеся при коротких замыканиях, и нагревания участков электросетей и электрооборудования, возникающие при их перегрузках или при появлении больших переходных сопротивлений.

Токи коротких замыканий могут достигать больших величин. Они способны образовать электрическую дугу, что приводит к плавлению проводов, воспламенению изоляции, а также сгораемых предметов, веществ и материалов, находящихся поблизости. Короткие замыкания могут возникать при неправильном подборе и монтаже электросетей и электрооборудования, износе, старении и повреждении изоляции электропроводов и оборудования.

Перегрузки электрических сетей, машин и аппаратов возникают при токовой нагрузке, которая в течение длительного времени превышает величины, допускаемые нормами. Перегрузки возникают также в результате нарушения нормативных требований при проектировании электроснабжения и несоблюдения правил эксплуатации;

б) тепло, выделяющееся при трении во время скольжения подшипников, дисков, ременных передач, а также при выходе газов под высоким давлением и с большой скоростью через малые отверстия;

в) искры, образующиеся при ударах металлических деталей друг о друга или об абразивный инструмент, как, например, удары Лопастей вентилятора о кожух, образование искр при обработке металлов абразивным инструментом и т. п.;

г) тепло, выделяющееся при химическом взаимодействии некоторых веществ и материалов, например, щелочных металлов с водой, окислителей с горючими веществами, а также при самовозгорании веществ, например, промасляной обтирочной ветоши или спецодежды;

д) искровые разряды статического электричества;

е) пламя, лучистая теплота, а также искры, образующиеся, например, при плавке металла и заливке литейных форм, при работе термических печей, закалочных ванн;

ж) искры, образующиеся при электро- и газосварочных работах.

Возникновение пожара возможно предотвратить путем осуществления соответствующих инженерно-технических мероприятий при проектировании и эксплуатации технологического оборудования, энергетических и санитарно-технических установок, а также соблюдением установленных правил и требований пожарной безопасности.

Важнейшими пожарно-профилактическими мероприятиями являются:

правильный выбор электрооборудования и способов его монтажа с учетом пожароопасности окружающей среды, систематический контроль исправности защитных аппаратов и устройств на электрооборудовании, постоянный надзор за эксплуатацией электроустановок и электросетей силами электротехнического персонала;

предупреждение перегрева подшипников, трущихся деталей и механизмов путем своевременной и качественной смазки, контроля за температурой и т. д.;

оборудование эффективной вентиляции, исключающей возможность образования в помещении взрывоопасной смеси, и обеспечение нормальной работы вентиляции в окрасочных и сушильных камерах и других аппаратах;

создание условий, обеспечивающих пожарную безопасность при работе с нагретыми до высокой температуры изделиями и расплавленным металлом, при сварочных и других огневых работах;

изолирование огнедействующих производственных установок и отопительных приборов от сгораемых конструкций и материалов, а также соблюдение режима их эксплуатации;

обеспечение надежной герметизации производственного оборудования и турбопроводов с огнеопасными продуктами и немедленное устранение неисправностей при выявлении утечек продуктов в окружающую среду;

запрещение хранения, транспортирования и содержания на рабочих местах огнеопасных жидкостей и растворов в открытых емкостях (в ведрах, открытых баках и т. п.);

изоляция самовозгорающихся веществ от других веществ и материалов, выполнение правил безопасного их хранения и систематическое контролирование состояния этих веществ;

предупреждение появления искровых разрядов статического электричества при обработке материалов или использовании жидкостей, склонных к электризации;

своевременное удаление промасленных обтирочных материалов и огнеопасных производственных отходов в специальные отведенные для этого места;

проведение разъяснительной работы среди рабочих и служащих по соблюдению правил пожарной безопасности.

При разработке и осуществлении мероприятий по устранению причин возникновения пожаров особое внимание следует уделять пожароопасным производственным цехам и участкам (лакокрасочных покрытий, деревообработки и др.). В этих цехах и на участках необходимо широко применять приборы и аппараты автоматического регулирования параметров, которые влияют на снижение пожарной опасности технологического процесса производства.

Условно источники зажигания можно разделить на 4 вида:

1. открытый огонь в виде тлеющей сигареты, зажженной спички, конфорки газовой плиты или керосинового примуса (фонаря, лампы);

2. тепло электронагревательных приборов;

3. проявления аварийной работы электрических приборов и аппаратов, как отечественного, так и зарубежного производства;

4. искры от сварочных аппаратов и самовозгорание веществ и материалов.

Горючая среда представляет собой всю обстановку квартиры. Она может быть более или менее горючей в зависимости от содержимого этой среды. В пожарной охране существует понятие группы горючести веществ и материалов. По горючести все вещества и материалы подразделяются на 3 группы:

Негорючие - не способны к горению в воздухе, но тем не менее могут быть пожароопасными в виде окислителей или веществ, выделяющих горючие продукты при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция даже при контакте с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);

Трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;

Горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления.

Вот мы и определились с основными понятиями "источники зажигания" и "горючая среда". Остановимся более подробно на этих принципиальных для пожарной охраны понятиях и окончательно сформируем свое представление о развитии пожара.

Поскольку сейчас не каменный век, то смело можно утверждать, что вся квартира представляет собой одну огромную горючую среду. Ученые пожарной науки даже дали определение этой среде - "пожарная нагрузка", которая нормируется 50 кг на 1 м, т.е. на каждый квадратный метр приходится 50 кг горючей среды. Отсюда делаются все остальные выкладки, огневые эксперименты, расчеты и, в конечном итоге, те требования, которые заносятся потом в стандарты, строительные нормы и правила, нормы технологического проектирования, правила пожарной безопасности и другие (и которые никто из нас, простых граждан, как правило, не читает).

Все горючие вещества и материалы имеют свою температуру воспламенения, которая колеблется от отрицательных (бензин, керосин, лаки, краски и т.п.) до положительных величин и не превышает для большинства твердых материалов 300°С. Другими словами, горящая спичка, тлеющая сигарета способны воспламенить любое горючее вещество.

Следующий вопрос - это поведение горючей среды при пожаре. В первые 10 минут от начала возгорания материала пламя распространяется линейно в разные его стороны (преимущественное направление вверх). Выделяется определенная температура, которая аккумулируется в помещении или в какой-то его части (преимущественно вверху). По мере возрастания температуры начинают возгораться другие вещества и материалы, попавшие в зону высокой температуры. Процессы возгорания горючих веществ и материалов происходят настолько хаотично, насколько хаотично мы расставили "горючую среду" в квартире. Соответственно и развитие пожара, его этапы могут отличаться по времени от приведенных во второй главе параметров.

Ни один пожар не похож на другой - в этом заключается вся сложность описания развития пожара. И никто не может сказать однозначно, что ждет нас в случае пожара в нашей квартире (если только не провести натурные испытания и не сжечь квартиру, фиксируя при этом необходимые параметры). Однако общая тенденция развития пожара очевидна - современная квартира может стать пылающим горном за считанные минуты.

О том, какими мерами можно исключить наиболее характерные источники зажигания, о конкретных требованиях нормативных документов мы поговорим с вами в следующей главе.

Так, мы уже рассмотрели с вами, что в условиях производства существует большое количество различных источников зажигания.

Правда, пока еще не конкретизировали источники зажигания. Но это мы сделаем сейчас.

Говорили о нагретом теле, как источнике зажигания, говорили о точечном источнике зажигания (искре) и условиях, при которых возможно произойти воспламенение горючей смеси.

По времени действия различают постоянно действующие (они предусмотрены технологическим регламентом при нормальном режиме работы оборудования) и потенциально возможные источники зажигания, возникающие при нарушениях технологического процесса.

По природе проявления различают следующие группы источников зажигания:

открытый огонь и раскаленные продукты сгорания;

тепловые проявления механической энергии;

тепловые проявления химических реакций;

тепловые проявления электрической энергии;

статическое электричество;

грозовые разряды.

Следует иметь в виду, что эта классификация носит чисто условный характер.

Например, открытый огонь и раскаленные продукты сгорания имеют химическую природу проявления.

Однако, учитывая особую пожарную опасность, эту группу производственных источников зажигания рассматривают отдельно.

И еще одно существенное замечание.

Из перечисленных источников зажигания практически все относятся к постоянно действующим источникам зажигания, т.е. предусмотрены технологическим регламентом.

При расследовании причин возникновения пожаров один из обязательных вопросов, который рассматривает эксперт или исследователь места пожара, это штатные источники зажигания.

Так и в технологическом процессе, существуют штатные источники зажигания, которые предусмотрены технологическим регламентом.

Но, когда на производстве создается аварийная ситуация, все постоянно действующие источники зажигания могут стать потенциально возможными источниками зажигания.

Вопрос 3. Пламя, искры, раскаленные поверхности топок, двигателей, аппаратов как источники зажигания:

открытый огонь и раскаленные продукты сгорания;

искрогасители и искроуловители, их устройство и принцип действия;

способы защиты нагретых поверхностей от контакта с горючими веществами.

Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания

Пламя, искры, раскаленные поверхности топок, двигателей, аппаратов как источники зажигания относятся к группе открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.

Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огневых печах, заводских факельных установках и при проведении огневых работ.

Огневые печи широко используют в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Они предназначены для подогрева жидких и парогазообразных продуктов.

Пожарная опасность трубчатой печи , как точечного источника зажигания, характеризуется наличием факелов пламени по форсуночному фронту аппарата.

При сжигании в качестве топлива газообразных веществ Т гор составляет около 1300 0 С, жидких - 1200 0 С, следовательно, такие температуры значительно превышают Т смв большинства горючих веществ.

Внутренняя кладка различных типов печей при нормальной работе имеет t- 900 0 С и даже после аварийной остановки ее температура в течении 5-6 часов остается выше Т смв нагретого продукта.

Опасность огневых печей еще связана с тем, что на аппаратном дворе заводов имеются аппараты, которые являются потенциальными источниками зажигания, поскольку из них постоянно происходит выделение горючих паров и газов.

При аварии часто образуется паровоздушное облако, по отношению к которому огневые печи в целом можно рассматривать как точечный источник зажигания.

Для предупреждения опасного проявления аппаратов огневого действия предусматривают следующие мероприятия:

рациональное их размещение на открытых площадках (в виде блоков, печей с учетом «розы ветров»), ориентации огневого фронта печей относительно других аппаратов, размещение печей изолированно в помещениях;

устройство противопожарных разрывов;

устройство экранов в виде стен или отдельных закрытых зданий, выполненных из негорючих материалов;

устройство паровых завес по периметру печей с газоопасных сторон;

аварийную установку с подачей во внутренний объем водяного пара;

теплоизоляция высоконагретых поверхностей каркаса, продуктопроводов.

Факельные установки, (системы)

Факельные установки, (системы) до сих пор широко используются в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности и предназначены для открытого сжигания парогазовых выбросов.

На них направляются сбросы горючих газов и паров, количество которых по той или иной причине временно не может быть реализовано; аварийные сбросы от предохранительных клапанов и других контрольно предохранительных устройств, установленных на технологической аппаратуре; сбросы продуктов из аппаратов перед их пропаркой, продувкой, ремонтом и т.п.

Факельные установки бывают общими на все предприятие и отдельными (специальными).

В общую факельную систему направляются сбросы горючих газов и паров, имеющих температуру не более 200 0 С, содержащих кислород в количестве не более 3%, содержащих сероводород в количестве не более 8%.

Общая факельная система состоит из газопроводов, берущих свое начало от источников (аппаратов) стравливания, общего факельного газопровода (коллектора), компрессора для перекачки сбрасываемых газов, установки сбора факельных сбросов и факельной трубы.

В состав установки сбора факельных сбросов обычно входят отбойники конденсата, газгольдеры переменного объема, компрессоры, насосы для откачки конденсата и т.п.

Опасность факельных установок, как источника зажигания заключается в наличии постоянно действующего открытого пламени.

Неправильное устройство факельных установок может привести:

к опасному тепловому воздействию открытого пламени на смежное газоопасное технологическое оборудование;

к интенсивному искрообразованию в результате неполноты сгорания;

к выбросу горящего конденсата;

а также к загазованности близлежащей территории при срыве пламени.

Для предупреждения опасного проявления открытого пламени факельной системы предусматривают:

рациональное размещение факельных труб в зависимости от рельефа местности (предпочтительнее на вышележащих участках территории предприятия) и с учетом направления господствующих ветров (возможный разлет искр, максимальное отклонение факела пламени под действием ветра);

высоту факельных труб определяют расчетом с учетом теплового излучения;

предусматривают безопасные противопожарные разрывы между факельной трубой и пожаровзрывоопасными производствами, сооружениями и отдельными аппаратами.

Для увеличения полноты сгорания сбрасываемых газов и паров, а следовательно, и для снижения образования искр факельную трубу оборудуют устройством для бездымного сжигания отходящих газов с подачей в горючую смесь водяного пара.

Для предупреждения выброса горящего конденсата из факельной трубы предусматривают многократную по длине газопроводов сепарацию жидкой фазы из сбрасываемых паров и газов с помощью уклонов факельных газопроводов, установки на них отбойников конденсата, конденсатоотводчиков, испарителей, а при необходимости теплоизоляцию и обогрев газопроводов.

Для предупреждения проскока пламени от факела в факельную трубу осуществляют непрерывную подачу сбрасываемых газов и паров с помощью газгольдеров переменного объема, сглаживающих неравномерность сброса, и двух компрессоров (один резервный).

Ограничение содержание кислорода (не более 3%) в сбрасываемых газах.

Автоматическую подачу в коллектор топливного газа в случаях прекращения поступления сбрасываемых газов, а также при отсутствии в факельной системе газгольдера.

Установку огнепреградителя на коллекторе перед вводом сбрасываемых газов и паров в факельную трубу.

Для предупреждения срыва пламени факела устраивают факельную трубу с защищенной от ветра газовой горелкой постоянного (дежурного) горения.

Увеличивают скорость движения сбрасываемых газов в устье факельной трубы, но не более 80 м/с.

Искры топок и двигателей также относятся к группе источников зажигания, как открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.

Искры топок и двигателей образуются в результате неполного сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива. Они представляют собой твердые тлеющие частички исходного топлива или его продуктов термического распада, взвешенные в газовом потоке продуктов сгорания.

Температура таких частиц, как правило, всегда выше температуры самовоспламенения большинства горючих веществ, обращающихся в технологическом процессе: Т ч › Т смв .

Из-за малых размеров (массы) искр их теплосодержание сравнительно невелико.

Поэтому искры относятся к малокалорийным источникам зажигания.

Они способны воспламенить только такие вещества, которые в достаточной мере подготовлены к горению: с развитой поверхностью или предварительно нагретые, и имеют небольшой период индукции.

К ним можно отнести вещества в парогазообразном состоянии при стехиометрическом (или близких к ним) концентрациях в смеси с воздухом, а также органические пыли и волокна в осевшем состоянии или в виде отложений.

Причины неполного сгорания связаны с химическим недожогом и механическим уносом топлива.

Образование искр может быть также связано с нарушением сроков очистки внутренних поверхностей топок, дымовых каналов и боровов от сажи, а также двигателей внутреннего сгорания - от нагаромасляных отложений.

Для предупреждения образования искр при работе топок и двигателей внутреннего сгорания предусматривают следующие мероприятия:

автоматическое поддержание оптимальной температуры подаваемой на сжигание горючей смеси;

автоматическое регулирование оптимального (стехиометрического с небольшим избытком воздуха) соотношения между топливом и воздухом в горючей смеси;

контроль за техническим состоянием и исправностью устройств для сжигания топлива;

предупреждение длительной работы топок и двигателей в форсированном режиме, с перегрузкой и т.п.

использование тех видов топлива, на которые рассчитаны топка и двигатель;

систематическая очистка внутренних поверхностей топок, дымовых каналов и двигателей внутреннего сгорания от сажи и нагаромасляных отложений.

(инициаторов горения)

Внутренние (скрытые) источники тепловой энергии – окислительные экзотермические реакции, приводящие к самовозгоранию (самовоспламенению). Воспламенение (загорание) произойдет, если время теплового воздействия внешнего или внутреннего источника теплоты на горючую смесь будет не менее периода, необходимого для развития реакции с формированием фронта пламени, способного к дальнейшему самопроизвольному распространению.

Пути и скорость распространения пламени и развития пожара определяются видом технологического процесса, агрегатным состоянием горючих материалов, размерами производства, техническим состоянием оборудования, уровнем и надежностью противопожарной защиты т.д. и т.п. Это 3-ий фактор ПО, который в каждом отдельном случае требует специального анализа и конкретизации.

2.4. В течение 12-13 мин. преподаватель дает пояснения об образовании горючей среды и технических решения по предупреждению возникновения этой опасности в различных аппаратах, в производственных помещениях и на открытых технологических площадках, где обращаются горючие жидкости, газы или твердыми материалы (пыль, порошки, волокна).

Различные технологические аппараты с пожаровзрывоопасными веществами при определенных условиях могут явиться местом возникновения пожара или взрыва. Для выявления возможности возникновения горения внутри технологического обору­дования необходимо, прежде всего, оценить возможность образования в нем горючей среды.

Для оценки возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования необходимо знать основные режимные параметры (рабочую температуру, давление, концентрацию и др.). Эти данные содержатся в технологической документации и являются определяющими при оценке возможности образования горючей среды. К технологической документации относятся технологическая часть проекта (на стадии проектирования производства) и техноло­гический регламент (на стадии эксплуатации производства).

Условия образования горючей среды в аппаратах с веществами различного агрегатного состояния (га­з, жидкость, твердое – пыль, порошок, волокно) несколько отлича­ются и в каждом отдельном случае имеют свои особенности, которые вы рассмотрите на практических занятиях и семинаре.

В закрытых аппаратах с жидкостями горючая среда может образоваться только в том случае, когда над поверхностью (зеркалом) жидкости имеется свободный объем. Сам факт и скорость образования ГС будет зависеть от наличия в этом пространстве окислителя (например, кислород воздуха), от вида (ЛВЖ или ГЖ) и физико-химических свойств жидкости, условий проведения технологического процесса.

Наличие над зеркалом жидкости свободного пространства явля­ется необходимым, но не достаточным условием для образования го­рючей среды. Достаточным условием является уровень концентрации паров, находящийся в концентрационных пределах РП, т.е.

Для аппаратов с неподвижным уровнем жидкости (например, для аппаратов непрерывного действия) оценка возможности образования горючей среды может быть сделана по температуре. При этом, необходимо чтобы рабочая температура жидкости t р была соизмерима со значениями темпера­турных пределов распространения пламени и выполнялось условие:

. (2.2)

Итак, возможность образования горючей среды в закрытых аппаратах с ГЖ и ЛВЖ может быть оценена путем:

Проверки наличия над зеркалом жидкости свободного паровоздушного объема;

Сравнения рабочей концентрации паров жидкости с концент­рационными пределами воспламенения;

Сравнения рабочей температуры жидкости в аппарате со значениями температурных пределов воспламенения.

Основными направлениями защиты от образования горючей среды в аппаратах с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями являются:

1. Ликвидация свободного паровоздушного объема одним из следующих способов:

· полное заполнение аппаратов жидкостью;

· хранение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей под защитным слоем специальных ПАВ или устройств (плавающая крыша, понтон и др.);

· применение резинотканевых резервуаров.

2. Обеспечение безопасного температурного режима работы ап­паратов , то есть поддержание рабочей температуры t р ниже нижнего или выше верхне­го температурных пределов воспламенения (с учетом коэффициентов безопасности):

(t н - 10) ³ t р ³ (t в + 15). (2.3)

3. Использование негорючих (инертных) газов для заполнения свободного пространства аппаратов и передавливания горю­чих жидкостей.

4. Применение систем соединяющих между собой паровоздушные пространства различных емкостных аппаратов , позволяющих снизить концентрацию кислорода в паровоздушной смеси менее 16 % об., когда горение паров становится невоз­можным.

Аппараты с газами . Такие аппараты всегда находятся под избыточным давлением, поэтому поступление воздуха в них не­возможно, а, следовательно, невозможно и образование горючей среды.

Для предупреждения образования горючей среды внутри аппаратов с ГГ необходимо предусматривать следующие мероприятия и техни­ческие решения:

· поддерживать рабочую концентрацию горючего газа в смеси с окислителем за пределами области воспламенения, то есть ниже ниж­него и выше верхнего пределов распространения пламени;

· применять системы автоматической подачи негорючих (инертных) газов в объем аппаратов для разбавления (флегматизации) горючей сме­си.

· обеспечивать непрерывный автоматический контроль и сигнализацию об опасности со­держания в ГГ окислителя или же горючего га­за в окислителе.

· предусматривать системы автоматической блокировки, обес­печивающие прекращение подачи одного из компонентов горючей сме­си, а в некоторых случаях сразу двух компонентов, при опасных отк­лонениях концентрации от рабочих параметров.

В технологическом оборудовании с твердыми горючими вещества­ми и материалами горючая среда может образоваться при тепловом воздействии на них, в результате их самонагревания, при механической обработке до пылевидного состояния или получения волокон, порошка и т.п.

Сами твердые горючие вещества и материалы не способны образовывать в смеси с воздухом горючую среду. Если же их нагреть до некоторых критических температур, то может начаться процесс разло­жения с выделением летучих. Так, в процессе пиролиза древесины при температурах 150 - 275 о С происходит ее разложение менее с выделением окиси углерода, уксусной кис­лоты, метана, водорода и других газообразных веществ. Выделяющиеся продукты разложения в среде окислителя при определенных условиях могут образовывать горючую смесь. В таких случаях оценку возможности образования горючей среды в технологическом оборудовании производят, как и в случае с ЛВЖ, ГЖ или ГГ, по условию (2.1).

Основными мерами защиты от образования горючей среды в аппаратах с твердыми горючими вещества­ми и материалами, которые подвергаются тепловому воздействию или склонны к самонагреванию, являются:

· применение систем автоматического контроля за температурой материала и температурой в аппарате;

· применение систем автоматического регулирования темпера­туры в аппаратах;

· применение систем автоматического контроля концентра­ции горючих продуктов термического разложения в аппарате.

· применение систем автоматической подачи негорючих (инерт­ных) газов в объем аппаратов для разбавления го­рючей смеси.

Технологические аппараты с горючими пылями (порошками, волокнами) характеризуются значительной пожарной опасностью. При работе мельниц, дробилок, хлопковых разрыхлителей, центробежных классификаторов, систем пневмотранспорта образуется очень большое количество пыли. Пыль в таких аппаратах может находиться во взвешенном состоя­нии (аэрозоль) и в осевшем состоянии (аэрогель). В первом случае пожарная опасность пылей рассматривается как для газов и паров, во втором случае ― как для твердых веществ и материалов.

Повышенную опасность для технологического оборудования представляет осевшая пыль. Обладая развитой поверхностью контакта с окислителем, она в отложившемся состоянии может самовозгорать­ся, а при взвихрении образовывать горючую концентрацию. Это обс­тоятельство обуславливает характерную особенность циклического протекания пылевых взрывов. Сначала, как правило, происходит пер­вичный взрыв (вспышка) небольшой мощности в локальной зоне техно­логического оборудования. Образующаяся при этом взрывная волна приводит к взвихрению оставшейся пыли и образованию горючей пыле­воздушной смеси в значительно большем объеме. Происходит повтор­ный взрыв, который часто приводит к разрушению оборудования и об­разованию горючей концентрации уже в объеме производственного це­ха. Мощность последнего взрыва может оказаться достаточной для разру­шения всего здания, в котором размещается производство. Такое развитие событий характерно для аварийных ситуаций на зернофабриках, мукомольных заводах и элеваторах,

Для предупреждения образования горючей среды внутри техноло­гического оборудования с горючими пылями (порошками, волокнами) необходимо предусматривать следующие мероприятия и технические решения:

1. Применять, по возможности, менее пылящие технологические процессы (мокрые способы обработки, измельчение с увлажнением, вибрационный помол).

2. Использовать инертные газы или минеральные (неорганичес­кие) пыли для разбавления (флегматизации) пылевоздушного пространства аппара­тов.

3. Применять инертные газы для пневматической транспор­тировки

взрывоопасных пылей.

4. Оборудовать системы аспирации (местные отсосы) у пылящего технологического оборудования.

· Исключать возможность оседания горючей пыли на внутренних поверхностях аппаратов и трубопроводов.

5. Оборудовать аппараты и трубопроводы специальными лючками, обеспечивающими доступ для очистки внутренних поверхностей от отложений пыли.

В производственных помещениях и на открытых технологических площадках горючие паро-, газо- и пылевоздушные смеси образуются в двух случаях:

1. При выходе горючих веществ из нормально действующих технологических аппаратов, что, как правило, допускается технологическим регламентом.

2. При выходе горючих веществ из поврежденного по каким-либо причинам технологического оборудования (аварийная ситуация).

При нормальных режимах работы оборудования горючая среда на технологических участках может образовываться в том случае, если по условиям технологии применяются:

Аппараты с открытой поверхностью испарения (окрасочные ванны, ванны для пропитки изделий, ванны для промывки и обезжиривания деталей, закалочные ванны и т. п.). Горючая концентрация па­ров жидкости в смеси с воздухом над поверхностью таких аппаратов будет образовываться когда рабочая температура жидкости t р выше ее температуры вспышки:

(2.5)

Для предупреждения образования горючей среды при использова­нии аппаратов с открытой поверхностью испарения необходимо пре­дусматривать следующие мероприятия и технические решения:

· использовать по возможности закрытые (герметичные) аппараты;

· заменять ЛВЖ и ГЖ на пожаробезопасные жидкости и составы;

· поддерживать рабочую температуру горючей жидкости ниже температуры вспышки (с учетом коэффициента безопасности):

t р < (t всп – 10) (2.6)

· производить выбор наиболее рациональной формы открытого аппарата, позволяющей иметь минимальную величину поверхности ис­парения;

· использовать системы местных отсосов или улавливания выделяющихся при испарении паров жидкости непосредственно у аппа­ратов.

Аппараты с дыхательными устройствами. Данные аппараты представляют собой закрытые емкости, внутренний объем которых сообщается с ок­ружающей средой через дыхательные устройства (дыхательные трубы, клапана и т.п.). К таким аппаратам относятся резервуары, мерники, дозаторы и другие емкости, работа которых по условиям технологии требует изменения уровня жидкости (демонстрация слайда 10).

Лектор поясняет рисунок. Слайд остается на экране до демонстрации следующего по тексту слайда:

Слайд 10. Схема большого дыхания резервуара:

а – до начала заполнения; б – в период заполнения; 1- наполнительная линия; 2 – корпус; 3 – дыхательный клапан; 4 – уровень жидкости; 5 – расходная линия.

На практике различают малое и большое дыхание аппаратов. Под большим дыханием понимается вытеснение паров наружу или подсос воздуха внутрь аппарата при изменении в нем уровня жидкости (при наполнении и опорожнении). Под малым дыханием понимается вытеснение паров наружу или подсос воздуха внутрь аппарата при изменении температуры в его газовом пространстве. При этом уровень жидкости остается неизменным. Образование горючей среды у дыхательных уст­ройств возможно, если рабочая температура жидкости в аппарате больше или равна НТПР:

(3.7)

В этих случаях для предупреждения образования горючей среды снаружи аппаратов необходимо:

· герметизация внутреннего объема аппаратов путем установки специальных дыхательных клапанов;

· применение газоуравнительных систем, соединяющих между собой паровоздушные объемы различных емкостных аппаратов, за счет чего исключается выход паров в окружающее пространство;

· устройство систем улавливания и утилизации вытесняемых через дыхательные устройства паров (ад­сорбционные, абсорбционные, холодильные и другие установки);

· применение плавающих крыш и понтонов;

· снижение количества выбросов от малых дыханий, возникающих вследс­твие нагрева аппаратов от солнечной радиации (окраска аппаратов в светлые тона, орошение, устройство теплоизоляции);

· вывод дыхательных труб за пределы помещения.

Аппараты, периодически открываемые для выгрузки и загруз­ки веществ. Оценка возможности образования горючей среды в объеме помещений или локальных зонах в таких случаев может быть произведена путем сравнения фактической концентрации горючих веществ j ф со значением нижнего концентраци­онного предела распространения пламени j н. Горючая среда будет образовываться, если выполняется условие:

(2.8)

Для предотвращения образования горючей среды вследствие эксплуатации аппаратов периодического действия на практике необходимо предусматривать следующие меры:

· заменять по возможности аппараты периодического действия на герметичные аппараты непрерывного действия;

· максимально герметизировать загрузочные и разгрузочные устройства аппаратов;

· предусматривать системы местных отсосов горючих газов, паров и пылей у мест их сосредоточенного выхода из аппаратов (открываемые крышки, люки для взятия проб и т.п.).

Герметичные аппараты, работающие под избыточным давлени­ем. При эксплуатации таких аппаратов даже при их исправном состо­янии могут происходить небольшие утечки горючих веществ через прокладки, швы, разъемные соединения, уплотнения валов, плунжеров и т.п. Причины нарушения герметичности запланировано разобрать на практических занятиях для конкретных аппаратов и процессов.

Для уменьшения количества утечек при эксплуатации герметичных аппаратов необходимо:

· применять сварку, пайку и развальцовку для не­разъемных соединений;

· использовать легкодеформируемые и износоустойчивые прок­ладочные материалы (фибру, резину, асбест, паронит и т.п.) для разъемных соеди­нений;

· применять по возможности вместо сальниковых уплотнений торцевые уплотнения;

· оборудовать местные отсосы у мест установки сальни­ковых уплотнений;

· проводить проверку технологического оборудования на герметичность перед пуском, после ремонта, обслуживания, длительного простоя, а также через определенные периоды эксплуатации, оговоренные технологической инструкцией.

Наибольшую пожарную опасность технологическое оборудование представляет в случае аварийных ситуаций , когда нарушается его нормальный режим работы и происходит повреждение аппаратов и коммуникаций . Вероятность возникновения аварийных и чрезвычайных ситуаций связанных с пожарами или приводящих к ним на промышленных объектах будет сведена в будущем к минимуму, если Вы отнесетесь с пониманием и ответственностью к изучению дисциплины ПБТП в совокупности с другими предметами курса подготовки инженеров пожарной безопасности.

Таким образом, пожарная безопасность технологических процессов определяется свойствами горючей среды (фактор-1), особенностями источников воспламенения (фактор-2) и путями распространения пожара (фактор-3). Для инженерных решений по обеспечению ПБ производства необходимо:

Знать и понимать сущность процессов, происходящих в тех или иных аппаратах, принцип их работы;

Уметь предвидеть причины, которые могут привести к разрушению оборудования;

Знать способы и приемы, позволяющие устранить нежелательные явления.

Задача курса «Пожарная безопасность технологических процессов» - научить видеть и предвидеть возможные пожаровзрывоопасные ситуации. Однако просто видеть и понимать суть происходящих явлений недостаточно, необходимо уметь управлять ими, принимать правильные решения. Только в этом случае может состояться специалист в области пожарной безопасности.

Подробно этот предмет Вы будете изучать на 4-5 курсах, но базой для его успешного освоения помимо данной лекции и вводных практических занятий являются фундаментальные дисциплины: химия, физика, математика; специальные дисциплины: теоретические основы процессов горения, термодинамика и теплопередача, гидравлика, пожарная тактика и др. Добросовестное их изучение – залог успешного освоения курса ПБТП.