Предотвращение распространения пожара

Практика эксплуатации различных производств свидетельствует, что в одних случаях начавшийся пожар через некоторое время самолокализуется, а в других — может получить быстрое развитие. Из одного технологического аппарата он может перейти в другой, выйти за пределы технологического оборудования, распространиться в соседнее производственное помещение, перекинуться на строительные конструкции здания и сооружения и таким образом принять большие размеры, причинить значительный материальный ущерб, а иногда привести и к гибели людей.

Причинами быстрого распространения пожара в условиях производства являются:

• сосредоточение большого количества горючих веществ и материалов;

• наличие технологических систем транспорта, связывающих в единое целое, как технологические установки так и производственные помещения по горизонтали и вертикали здания или сооружения;

• внезапное появление факторов, ускоряющих развитие пожара:

• растекание ЛВЖ и ГЖ при аварии из оборудования,

• разрушение аппаратов при взрыве.

Решения по предотвращению причин распространения пожара:

1. Снижение при проектировании и эксплуатации производства количества горючих веществ, обращающихся в технологическом процессе производства.

2. Защита производственных коммуникаций от распространения пламени.

3. Защита аппаратов от растекания и разрушения при взрыве.

Снижение количества горючих веществ и материалов в технологии производства.

1. Снижение количества горючих веществ на стадии проектирования 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.

Основные направления разработки решений по снижению количества горючих веществ в технологии производства на стадии проектирования:

1. Выбор метода производства.

2. Разработка технологической схемы.

3. Выбор варианта размещения технологического оборудования.

1.1. 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.

1.2. Разработка технологической схемы производства

Предполагает:

1. выполнение в соответствии с исходными данными 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;

2. исключение из схемы вспомогательных емкостных аппаратов (промежуточные емкости, напорные баки, емкостные мерники и другие), замена их на автоматические регуляторы давления и расхода, автоматические питатели, счетчики-дозаторы непрерывного действия и т. п.;

3. 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.).

1.3. Выбор варианта размещения технологического оборудования.

Наряду с вопросами экономики, позволяет повысить уровень пожарной безопасности за счет снижения удельного количества горючих веществ в технологии производств.

Достигается снижением удельного количества горючих веществ в технологии производств:

1. преимущественное размещение технологического оборудования на открытых площадках (этажерках);

2. использование 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.;

3. ограничение производственных площадей в зданиях и на открытых площадках в зависимости от категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности;

4. изоляция технологического оборудования в отдельных отсеках, помещениях, кабинах и т. п.;

5. размещение наиболее опасного технологического оборудования (производства категории А, Б) на верхних этажах или по периметру здания на нижележащих этажах;

6. компоновка однотипного оборудования в виде блоков (например, на нефтеперерабатывающих установках ЭЛОУ-АВТ-6, ЛК-6У);

7. устройство противопожарных разрывов между производственными зданиями, сооружениями, технологическими установками и отдельными аппаратами;

8. установление предельно допустимого количества огнеопасных веществ на производственной площади.

Снижение количества горючих веществ в период нормальной эксплуатации производства.

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.

2.1. 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).

Достигается ограничением предельно допустимой нормы горючей нагрузки помещений, исходя из производительности технологического оборудования или сменной потребности:

1. Ограничение количества изделий, одновременно находящихся в цехе (для крупногабаритных изделий),

2. Ограничение количества горючих веществ по площади (для штучной и фасованной продукции в таре),

3. Ограничение количества жидких и твердых веществ по объему или массе.

4. Уменьшение количества горючих отходов.

В производственных условиях достигается выбором метода переработки (обработки) веществ, а именно:

1. рациональное определение размеров и формы заготовок при механической обработке твердых веществ и материалов традиционными методами (строгание, резание, распиловка, фрезерование);

2. применение безотходных методов обработки (как штамповка, прессование, литье и т. п.);

3. 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.

2.3. 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.

Замена горючих веществ на негорючие или менее горючие достигается:

1. вытеснением из производства наиболее пожароопасных горючих веществ:

   1. замена целлулоида менее горючими пластмассами,

   2. нитроцеллюлозной кинопленки триацетилцеллюлозной,

   3. лакокрасочных материалов и клеев на летучих растворителях на водорастворимые,

   4. легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, применяемых в качестве растворителей при промывке и обезжиривании деталей, на негорючие технические моющие средства.

2. разработкой и внедрением трудновоспламеняемых и трудно-горючих полимерных материалов (пластмасс, синтетических каучуков, химических волокон) путем введения в их состав галоидопроизводных, фосфоропроизводных и других химических веществ и соединений с ингибирующими свойствами.

Замена ЛВЖ и ГЖ пожаробезопасными средствами в технологических процессах обезжиривания.

Для обезжиривания применяют органические жидкости, такие как бензин, керосин, уайт-спирит, ацетон и др.

Применение их ведет к:

• удорожанию производства;

• повышению себестоимости продукции, выпускаемой на данном производстве;

• загрязнению окружающей среды;

• отрицательному воздействию на здоровье обслуживающего персонала.

В настоящее время промышленность выпускает много технических моющих составов (ТМС), внедрение которых позволяет снизить пожарную опасность производства.

Промышленные ТМС подразделяются на четыре класса:

1. Щелочные моющие растворы (на основе едкого натра, углекислого натрия). Недостаток – вызывает коррозию металлов и их сплавов.

2. Синтетические моющие средства (на основе ПАВ с добавками: кальцинированная сода).

3. Растворители – органические негорючие и невзрывоопасные вещества на основе хлорированных и фторированных углеводородов.

4. Растворяющее-эмульгирующие средства (представляют собой смеси нефтяных углеводородов с ПАВ)

Для мойки и обезжиривания применяют следующие способы:

1. Химическое обезжиривание – осуществляется с применением щелочных моющих средств в моечных машинах струйной обливкой, погруженных в ванну – протиркой.

2. Электрохимическая обезжиривание – применяется для подготовки изделий к гальваническим покрытиям. Метод основан на воздействии газов водорода и кислорода, выделяющихся на аноде и катоде. Пузырьки газа отрывают от поверхности металла частицы грязи, жира и перемещают их на поверхность электролита.

3. Ультразвуковой способ очистки – основан на применении колебаний высокой частоты на процессы имеющие место при очистке.

4. Механическая очистка – основана на использовании механических приспособлений и соответствующих моющих средств.

5. Струйная мойка – на поверхность, подлежащую очистке, подается под давлением пароводяная смесь. Мойка основана на моющем действии ПАВ.

6. Обезжиривание в органических растворителях (хлорированные и фторированные углеводороды). Метод основан на способности органических веществ, растворять жиры животного, растительного и минерального происхождений. Применяется на тех операциях, где невозможно производить обезжиривание щелочами и другими растворами, а также для мойки дорогостоящих систем, узлов, деталей сложной конфигурации.

7. Обезжиривание в расплаве солей – метод предназначен для удаления нагара и накипи.

Основные виды пожаробезопасных моющих составов:

Лабомид – 101, 102, 203, 204 – применяют для очистки ремонтируемых сельскохозяйственных машин. Представляет собой смесь ПАВ и щелочных неорганических солей. (СМС).

МС-6 – применяют для очистки сельскохозяйственных машин. (СМС).

МЛ-72 – применяется для очистки резервуаров от остатка нефтепродуктов.

ТМС-31 – применяется для обезжиривания поверхностей металлов и их сплавов.

3. 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.

3.1. 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:

1. По способу слива жидкости:

• самотеком,

• под избыточным давлением,

• перекачкой с помощью насоса.

2. По приводу в действие:

• с ручным пуском;

• с автоматическим пуском.

3. По схеме слива:

• простая схема - слив из одного аппарата;

• сложная — слив из группы аппаратов).

Рис. 1.20. Схема аварийного слива огнеопасной жидкости самотеком: 1 — опорожняемый аппарат; 2 — сливае­мая жидкость; 3— аварийная задвижка; 4 — линия подачи инертной среды; 5 — сливной трубопровод; 6—аварийная ем­кость; 7—дыхательная линия; 8 — огнепреградитель; 9 — гидрозатвор; 10—рас­ходная линия

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 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. Время слива – не более 30 мин (на практике чаще – не более 15 мин).

(1.40)

где t_ав.сл. – продолжительность аварийного слива;

t_опор. – продолжительность опорожнения аппарата;

t_оп. – продолжительность операций по приведению системы слива в действие;

t_ав.реж. – допустимая продолжительность аварийного режима.

3.2. 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.

Аварийный сброс паров и газов осуществляется путем их выпуска под действием избыточного давления, которое образовалось к моменту открытия аварийной задвижки.

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.

(1.41.)

где t_вып. – время опорожнения аппарата;

t_оп. – время выполнения операции по прекращению подачи продукта в аппарат и включение выпускной линии;

- время выпуска газа в критическом режиме истечения (начало процесса);

- время выпуска газа в докритическом режиме истечения (конец процесса);

- допустимая продолжительность аварийного выпуска.

3.3. 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, для которых заранее должны быть определены безопасные места 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.