Пожарная безопасность технологических процессов / Shvyrkov - PB tekhnologicheskikh processov 2012

что при распылении ЛКМ происходит интенсивное испарение растворителей и образуется «красочный туман».

5.При окраске окунанием и обливанием с выдержкой изделий в парах растворителей в камеpax и паровых туннелях при нарушении режима работы вытяжной и рециркуляционной систем вентиляции могут образовываться ВОК.

6.Кроме ЛКМ, горючей средой в цехах окраски могут являться окра-

шиваемые сгораемые изделия (из древесины, пластмасс, бумаги, кожи

ит. д.), сгораемые конструкции окрасочных камер и отложения ЛКМ.

7.Характерными источниками зажигания при окраске изделий и материалов могут являться:

теплота самовозгорания отложений лаков и красок (в окрасочных камерах, воздуховодах вытяжной вентиляции, вентиляторах), загрязненных ЛКМ обтирочных материалов, а также отходов нитроэмалей, нитролаков и нитрокрасок при их хранении;

теплота химических реакций при использовании лаков с отвердителями, пластификаторами и т. п.;

искровые разряды статического электричества при распылении

иперемещении по трубам ЛКМ, а также при работе транспортеров;

теплота трения подшипников вентиляторов, двигателей и других быстровращающихся механизмов при нарушении режима смазки, перекосе валов, загрязнении поверхности слоем отходов ЛКМ, чрезмерной затяжке;

искры удара и трения при повреждении вентиляторов, работе стальным инструментом и т. д.;

тепловые проявления неисправного электрооборудования, ударов молнии и ее вторичных проявлений, а также газоэлектросварочных работ;

открытое пламя, тлеющие сигареты – свидетельство грубого нарушения правил пожарной безопасности.

8. При окраске в электрическом поле высокого напряжения специфическими источниками зажигания могут являться искры в результате электрического разряда, которые возникают в случае внезапного значительного повышения напряжения в сети или при нарушении установленного расстояния между распылителем и окрашиваемым изделием в момент его раскачивания. Кроме того, искры могут образовываться при нарушении изоляции, пробое электрокабелей и электропроводов, замыкании на корпус и т. д.

9.Распространение пожара при окраске изделий происходит по по-

верхности окрашенных изделий; по отложениям ЛКМ на внутренних поверхностях окрасочных камер, воздуховодов, оборудования и конструкций; по воздуховодам вытяжной, рециркуляционной и приточной систем

261

вентиляции; по поверхности разлившихся лакокрасочных материалов; по транспортерам для перемещения изделий; через дверные, оконные и технологические проемы. Огонь по окрашенным поверхностям распространяется очень быстро. Так, скорость распространения пламени по пленке нитроцеллюлозного лака – 0,5 м/с. Пленка покрытия из масляных красок и эмалей становится легковозгораемой при толщине 0,1 мм, а для нитроцеллюлозных лаков и эмалей – при меньшей толщине.

10. Наличие в больших количествах лакокрасочных материалов вблизи окрасочных камер (постов, участков), сгораемых окрашиваемых изделий и оборудования, взрывы в окрасочных камерах и в цехах окраски, отсутствие или неисправность автоматических установок обнаружения и тушения пожара также способствуют распространению пожара при окраске изделий.

11. Из различных способов окраски наиболее пожароопасными являются обливание и окунание с выдержкой в парах растворителей. Это обусловливается наличием большого количества лакокрасочного материала, находящегося в резервуарах, ваннах, сточных желобах, непосредственно в кабинах и паровых туннелях, в воздуховодах вытяжной и рециркуляционной систем вентиляции.

19.3. Основные способы и технические решения по противопожарной защите процессов окраски

Окраску, лакировку, эмалирование изделий с применением покрытий на нитрооснове, мойку и обезжиривание деталей в бензине, керосине и других ЛВЖ производят в отдельных помещениях или на обособленных производственных участках, обеспеченных эффективными средствами пожаротушения и путями эвакуации. Как правило, распыляют лаки и краски только в закрытых и полузакрытых камерах, исключающих возможность попадания паров горючих растворителей в помещение.

Не разрешается применять ЛКМ, растворители, моющие и обезжиривающие жидкости неизвестного состава. Для предотвращения образования ВОК целесообразно применять ЛКМ с tр < tн.п.

Емкости с ЛКМ, находящиеся непосредственно у рабочих мест, закрывают крышками, подают ЛКМ к краскораспылителям по трубам или шлангам. Для подачи ЛКМ под давлением предусматривают применение сжатого инертного газа.

Окрасочные работы, промывку и обезжиривание деталей производят только при действующей приточной и вытяжной вентиляции с местными отсосами от окрасочных шкафов, ванн, камер и кабин. Вентсистема должна обеспечивать скорость движения воздуха через рабочие проемы камер

262

в сторону вытяжки больше скорости диффузии паров, но не менее 1 м/с. Целесообразна установка в камерах или воздуховодах газоанализаторов, сблокированных с работой вентиляторов и краскоподачей. При отсутствии газоанализаторов предусматривают блокировку, обеспечивающую прекращение подачи ЛКМ в случае остановки вентилятора, а в окрасочных камерах с электростатическим полем также и снятие напряжения с установки образования электростатического поля.

При конвейерном окунании вытяжная вентиляция блокируется с конвейером. Окрасочные камеры, работающие с частичной рециркуляцией, оборудуют автоматическими газоанализаторами с исполнительным механизмом, открывающим дроссель-клапаны на выхлопном воздуховоде рециркуляционной системы при повышении концентрации паров выше

	допустимой.
	Окраска крупногабаритных изделий
	в виде исключения допускается на мес-
	тах сборки без устройства окрасочных	1	2	3
	камер при условии проветривания по-
	мещения за счет включения имеющихся
	местных отсосов вытяжных вентиляци-
	онных установок и открывания фрамуг.
	Для уменьшения возможности об-
	разования ВОК вместо пневматическо-
	го распыления необходимо применять
	более безопасный метод безвоздушного	Рис. 19.5. Распыление краски
	распыления, а при невозможности его
		бестуманным краскораспылителем:
	использования для уменьшения образо-	1 – струя краски; 2 – обжимающая
	вания «красочного тумана» – бестуман-	струя воздуха; 3 – пистолет-
	ные пистолеты-распылители (рис. 19.5).			распылитель

При применении полимеризующихся ЛКМ следует осуществлять автоматическое дозирование их составляющих (лака, отвердителя, пластификатора и т. д.). Следует стремиться к уменьшению или полному исключению горючих растворителей из ЛКМ, применяя водоразбавляемые лаки, порошковые краски, лакокрасочные смеси, полимеризующиеся непосредственно на окрашенной поверхности.

Красконагнетательные бачки при окраске распылением следует располагать вне окрасочных камер.

При окрашивании в электростатическом поле электрокрасящие устройства оборудуют защитными блокировками, исключающими возможность включения распылительных устройств при неработающих системах местных отсосов (устройств) или неподвижном конвейере.

263

Производят систематическую очистку окрасочных камер, воздуховодов вытяжной и рециркуляционной систем вентиляции, оборудования, строительных конструкций и вентиляторов от отложений ЛКМ и в конце каждой рабочей смены убирают из цехов загрязненные ЛКМ обтирочные материалы. Отходы нитрокрасок своевременно удаляют из окрасочных цехов.

Натяжение конвейеров и приводных ремней контролируют, не допуская их пробуксовку. Осуществляют контроль за температурой поверхности подшипников вентиляторов, двигателей и других быстровращающихся механизмов. Металлические конструкции корпусов кабин, краскопроводов, оборудования и воздуховодов заземляют.

Не применяют в цехах (отделениях, установках) окраски стальные инструменты, образующие искры.

Скребки для очистки металлических поверхностей от засохших лаков изготавливают из цветного металла. Полы в помещениях, где производят приготовление ЛКМ и окраску, выполняют из негорючих материалов, не образующих искр при ударе.

Рабочие составы ЛКМ, растворители, разбавители перекачивают из тары насосами во взрывобезопасном исполнении. Вентиляторы, отсасывающие горючие пары, выполняют искробезопасного исполнения. Здания, в которых размещаются окрасочные цеха, оборудуют молниезащитой.

При окраске в электрическом поле высокого напряжения конструкция подвесок окрашиваемых изделий не должна допускать их раскачивания в сторону электрических распылителей во время движения конвейера. В пульте управления окрасочной установки следует предусматривать реле, исключающее образование искр в момент отклонения изделия на конвейере в сторону электрических распылителей. Нанесение акрилатных, виниловых, нитроцеллюлозных ЛКМ, содержащих высоколетучие растворители, допускается только на установках, снабженных искропредупреждающими устройствами.

Основными мероприятиями, направленными на предотвращение распространения пожара при окраске изделий, являются: ограничение количества горючих материалов и веществ, одновременно находящихся в окрасочных цехах; своевременная очистка оборудования от отходов ЛКМ; предотвращение разлива ЛКМ, растворителей и разбавителей; защита коммуникаций от распространения пламени и от разрушения при возможном взрыве. Окрасочные камеры и другое оборудование изготавливают из негорючих материалов.

Для мойки и обезжиривания изделий и деталей должны, как правило, применяться негорючие технические моющие средства, пасты, растворители и эмульсии, а также ультразвуковые и другие безопасные

264

впожарном отношении установки и способы. Только в тех случаях, когда негорючие моющие составы не обеспечивают необходимой по технологии чистоты обработки изделий, можно использовать ЛВЖ или ГЖ при строгом соблюдении мер пожарной безопасности.

ЛКМ должны поступать на рабочие места в готовом виде. Составление и разбавление всех видов лаков и красок производят в специально выделенном (изолированном) у наружной стены с оконными проемами помещении, оборудованном системой вентиляции, или на открытой площадке. Подачу ЛКМ на рабочие места необходимо производить централизованно по трубопроводам.

Ванны для окунания, внутренние поверхности стен, потолков и полы окрасочных камер, емкости, а также шланги, подводящие воздух и рабочие составы ЛКМ к пистолетам-распылителям, регулярно очищают от ЛКМ

вконце каждой рабочей смены, а воздуховоды вентиляционных систем – не реже одного раза в два месяца. Для облегчения очистки стен от отложений ЛКМ внутренние стены камер покрывают тонким слоем состава ПС40. Окрасочные кабины, шкафы, камеры при пневматическом распылении ЛКМ оборудуют гидрофильтрами или другими эффективными устройствами для улавливания частиц горючих красок и лаков (красочного тумана). На вытяжных воздуховодах устраивают плотно закрывающиеся люки для удобства очистки их внутренней поверхности.

При нанесении ЛКМ методом окунания ванны вместимостью до 0,5 м3 оборудуют крышками из материала, не дающего искр, которые

плотно прилегают к ванне и после окончания работы должны закрываться, а также бортовыми отсосами. Ванны вместимостью свыше 0,5 м3 следует оборудовать укрытием со встроенным местным отсосом.

Пролитые на пол ЛКМ и растворители убирают с помощью опилок, воды и т. п. Очистка оборудования, стен и полов горючими растворителями не разрешается.

Для ЛКМ, находящихся в емкостях и трубопроводах установок централизованной подачи, в установках для окраски методом окунания,

струйного облива и в других технологических емкостях с объемом заполнения свыше 1 м3 лакокрасочных материалов, на случай пожара или аварии предусматривают аварийный слив в подземную аварийную емкость, расположенную за пределами здания. Линии аварийного слива оборудуют гидравлическими затворами.

Для предотвращения распространения пламени по трубопроводам, освобожденным от ЛКМ, установки централизованной подачи после их опорожнения заполняют инертным газом, а аварийные емкости продувают инертным газом.

Окрасочные камеры (участки) оборудуют системами автоматического пожаротушения, а окрасочные цеха обеспечивают первичными средствами пожаротушения.

265

Контрольные вопросы

1.Виды лакокрасочных материалов (ЛКМ).

2.Растворители и разбавители лакокрасочных материалов, их пожароопасные свойства.

3.Способы нанесения лакокрасочных материалов на изделия.

4.Окраска пневматическим распылением: достоинства, недостатки

ипожарная опасность.

5.Окраска установками безвоздушного гидравлического распыления: сущность, пожарная опасность.

6.Окраска в электростатическом поле: сущность, пожарная опасность.

7.Окраска изделий окунанием и обливанием: сущность, пожарная опасность.

8.Причины образования взрывоопасных концентраций при окраске изделий ЛКМ.

9.Характерные источники зажигания при окраске изделий и материалов ЛКМ.

10.Условияипутираспространенияпожаравокрасочныхустановках.

11.Пожарно-технические мероприятия, направленные на предотвращение образования взрывоопасных концентраций при окраске изделий в окрасочных камерах и в помещениях.

12.Требования к системам вентиляции окрасочных камер и помещений, в которых производится окраска изделий.

13.Меры профилактики, направленные на предотвращение источников зажигания при окраске изделий.

14.Требования к обезжириванию изделий, разбавлению ЛКМ растворителями, хранению ЛКМ в окрасочных отделениях.

15.Меры профилактики, направленные на предотвращение распространения пожара в окрасочных цехах.

16.Назначение гидрофильтров в окрасочных камерах.

266

Глава 20

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА ПРОЦЕССОВ СУШКИ

20.1. Процессы сушки и оборудование для их проведения

Сушкой называется термический процесс удаления влаги из влажных материалов путем ее испарения и отвода образующихся паров.

Под влагой подразумевается любая жидкость, находящаяся в веществе, которая должна быть частично или полностью удалена. Количество влаги, выраженное в процентах, называется относительной влажностью материала. По физической сущности сушка является сложным тепломассообменным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду.

Сушку материалов можно производить естественным и искусственным путем. Естественная сушка представляет собой процесс, при котором сушильный агент (воздух), поглотивший пары влаги, отводится из зоны сушимого материала без искусственных мероприятий (сушка зерна, сена, древесины и т. д.). Ее производят на открытом воздухе под навесом или в специальных сараях. Искусственная сушка – процесс, при котором сушильный агент, поглотивший пары влаги, отводится искусственным способом с помощью вентиляторов, инжекторов, дымососов, вытяжных труб и других устройств. Ее производят в специальных устройствах – сушилках.

Различные типы сушилок отличаются как по способу подвода тепла

квысушиваемому материалу, так и по конструкции. Наиболее распространены камерные, туннельные, шахтные, ленточные (одно- и многоленточные, полочные и петлевые), барабанные, вальцовые, сушилки с кипящим слоем и др.

По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушилок: конвективные (непосредственное соприкосновение материала с теплоносителем); контактные (тепло от теплоносителя

квысушиваемому материалу передается через разделяющую их стенку или поверхность); терморадиационные (тепло передается материалу инфракрасными и тепловыми лучами); диэлектрические (материал нагревается в поле токов высокой частоты); комбинированные (радиационноконвективные; паро-высокочастотные; с несколькими тепловыми процессами, например, сушка и охлаждение и т. д.). Указанные виды сушилок, в свою очередь, отличаются по принципу действия (периодические и непрерывные), величине давления в сушильной камере (атмосферные и вакуумные), транспортным устройствам (тележки, вагонетки, конвейеры и т. д.). Сушильная камера может иметь различный объем, различную конфигурацию,

267

быть полностью закрытой или открытой и т. д. Сушильные установки размещают в отдельных зданиях (помещениях) или в самостоятельных цехах. Сушилки в виде одной или нескольких сушильных камер чаще всего являются составной частью технологических потоков и размещаются в общих цехах.

В конвективных сушилках подогреватели размещают внутри и вне камеры, вентиляторы – перед камерой, после камеры или внутри нее. При необходимости создания мягких режимов работы (получение материалов высокого качества) или для экономии тепла сушилки могут работать с рециркуляцией: нагретый воздух не выбрасывают в атмосферу, а вентилятором частично или полностью вновь подают в сушильную камеру. Несмотря на конструктивное различие, все виды конвективных сушильных установок имеют общие элементы, которые показаны на схеме (рис. 20.1). Установка состоит из сушильной камеры непрерывного или периодического действия, в которой размещается высушиваемый материал; побудителей движения (вентиляторов), обеспечивающих обмен насыщенного парами воздуха или газа в камере; подогревателей, которые возмещают теплопотери на испарение влаги и осуществляют нагрев высушиваемого материала; транспортных приспособлений, обеспечивающих загрузку и разгрузку камеры.

	G1w1	4
	3
	2
1		1	5
	2
	G2w2

Рис. 20.1. Схема конвективной сушильной установки:

1 – побудители движения среды; 2 – подогреватели; 3 – сушильная камера; 4 – транспортные приспособления; 5 – рециркуляционная линия

Вкамерах конвективных сушилок высушиваемый материал находится

внеподвижном или движущемся плотном слое (туннельные, камерные, ленточные и другие сушилки), либо во взвешенном и полувзвешенном состоянии (барабанные, шахтные сушилки, трубы-сушилки, сушилки

268

Рис. 20.2. Камерная сушилка с внутренним осевым вентилятором:

1 – осевой вентилятор; 2 – калорифер;

3 – канал для воздуха; 4 – штабель высушиваемого материала; 5 – направляющие экраны (щитки); 6 – тележка

с «кипящим слоем» и т. д.). Теплоносителями в конвективных сушилках являются: нагретый воздух, смесь топочных газов с воздухом, инертные газы, водяной пар и т. д. Наиболее распространенными конвективными сушилками являются калориферные и дымогазовые.

Калориферные – сушилки, в которых теплоноситель (газ или воздух) нагревается в калориферах, расположенных внутри или вне сушильных камер и обогреваемых паром, нагретой водой, дымовыми газами (огневые), электроэнергией или органическими теплоносителями. Эти сушилки широко используются для сушки твердых, волокнистых, сыпучих, измельченных материалов, паст, окрашенных изделий и т. д.

Дымогазовые – сушилки, работающие на смеси топочных газов с воздухом, они могут быть периодического и непрерывного действия. Топочные газы получают в специальных топках при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива, иногда используют топочные газы от промыш-

ленных	предприятий.		Подобного
рода сушилки пригодны для сушки				1	2	3
древесины, древесных отходов,
хлопка, льна, тканей, сена, хвойной
и сенной муки, угля и т. д.
Камерные сушилки (рис. 20.2) –						4
установки периодического действия
с естественной		или принудитель-
ной циркуляцией воздуха. Исполь-
зуются для сушки малых количеств						5
высушиваемого материала, который
подают в сушильные камеры на ва-						6
гонетках с помощью специальных
механизмов.
Туннельные		сушилки выполня-
ют в	виде закрытых		коридоров

(туннелей), в которые через ровные промежутки времени подают тележки или вагонетки с влажным продуктом (рис. 20.3). Длина туннеля – до 60 м, ширина – до 6 м, высота – до 3 м. Применяются для сушки больших количеств долгосохнущих материалов.

269

4	5
3	6	7
2
1			8
			9
	Рис. 20.3. Схема туннельной сушилки:
	1 – сушильная камера; 2, 3 – шиберы для регулирования количества воздуха;
	4 – вытяжная труба; 5 – жалюзийная камера; 6 – осевой вентилятор;
	7 – калорифер; 8 – высушиваемый материал; 9		– двери

Скорость воздуха обычно принимают такой, чтобы не выдувало пыль, находящуюся в материале. Камерные и туннельные вагонеточные сушилки используют для сушки древесины (пиломатериалов), кожи, пряжи (например, вискозы в бобинах), химических веществ, различных сыпучих веществ и волокнистых материалов.

Шахтные сушилки – вертикальные шахты, в которых материал высушивается, перемещаясь сверху вниз под действием силы тяжести. Сушильный агент проходит через слой высушиваемого сыпучего материала и выбрасывается за пределы сушилки. Сушилки применяются для сушки сыпучих материалов (полистирола, синтетического каучука, синтетических смол, зерна и т. д.).

Сушилки «кипящего слоя» (рис. 20.4) – цилиндрические или расширяющиеся камеры, внутри которых на решетках находится в «кипящем» состоянии высушиваемый материал. Для поддержания равномерного «кипения» частиц в слое горячий воздух или другой теплоноситель подают под решетку сушилки равномерно по всей ее площади и с соответствующей скоростью, при которой частицы материала переходят во взвешенное состояние, и весь слой материала напоминает при этом кипящую жидкость.

Отработанные газы (теплоноситель) очищаются от пыли в циклоне, батарейном пылеуловителе и пенном фильтре, после чего выбрасываются в атмосферу.

Сушилки используются для сушки сыпучих зернистых материалов (поливинилхлорида, полиэтилена), растворов, пастообразных материалов и т. д.

270