Сильно нагретые поверхности аппаратов могущих привести к самовоспламенению ацетона в производстве отсутствуют, так как рабочая температура ацетона составляет 20°С, а температура самовоспламенения 535°С, что намного больше рабочей.
Тепловое проявление механической энергии возможно при перегреве подшипников вентиляторов, двигателей и других быстровращающихся механизмов при нарушении режима смазки, перекосах валов, загрязнении поверхности.
Определим максимальную температуру подшипника:
Тп=Тв+Q/aF,
где Тв-температура воздуха 323 °С;
Q-коэффициент трения 0,15;
a-коэффициент теплоотдачи от поверхности цилиндра;
-поверхность теплообмена 0,08 м2.
a=11,63е0,0023*tn=13,8, где tn-рабочая температура подшипника 75 °С.
Qтр=paNdвалаn,
где N-сила, действующая на подшипник 4 кН;
n-частота вращения вала 3 с-1
dвала=0,04 м
Тп=323+208=531 К
Так как максимальная температура нагрева подшипника составляет 531 К, что более 66% от температуры самовоспламенения, следовательно подшипник будет источником зажигания для обращающегося в насосе ацетона.
Чтобы избежать пожаровзрывоопасной ситуации следует вместо подшипников качения применять подшипники скольжения, систематически проводить их техническое обслуживание, контролировать температуру с помощью систем КМП и А.
Предотвратить перегрев подшипников позволяет система принудительной смазки, устройство которых должно обеспечивать контроль наличия смазки, замену отработанного масла свежим.
В процессе окраски изделий может возникать пожаровзрывоопасные ситуации от короткого замыкания, при несоответствии электрооборудования, перегрузки электросетей, при появлении переходных сопротивлений, в результате статических разрядов.
. Возможные пути распространения пожара
Обращающийся в процессе окраски ацетон является ЛВЖ, то при аварии может возникнуть пожар из-за возгорания разлившегося ацетона. Разлив может произойти в помещении насосной, мерников, на трубопроводе, по которому осуществляется транспортировка ацетона. В зависимости от характера, места и масштаба аварии опасность для здания и аппаратов может быть различной.
При аварии или пожаре растекание возможно по территории или помещению. Информации о мерах, предусмотренных для ограничения свободного растекания жидкости, в исходных данных и в описании технологического процесса не предусмотрено.
При пожаре огонь может распространяться по дыхательным линиям мерников растворителя. Эти линии защищены огнепреградителями.
. Обоснование категории взрывопожарной опасности помещения
Определим категорию взрывоопасности помещения цеха. Наиболее опасной ситуацией будет разрушение смесителя-растворителя с полным разливом жидкости.
Рассчитаем избыточное давление взрыва:
DР=(Рmaх-Р0)*mZ/(Vсвrг.п.)*100/(СстКн)
где: Рmах-максимальное давление взрыва стехиометрической газовой смеси в заданном объеме 900 кПа;
Р0-начальное давление 101 кПа;
m-масса горючих газов или паров ЛВЖ или ГЖ, вышедших в результате аварии;
Z-коэффициент участия горючего во взрыве 0,3;
Vсв-свободный объем помещения, м3;
rг.п.-плотность газа при расчетной температуре, кг/м3.
rг.п.=М/(V0(1+0,00367*tр))=58,08/(22,4(1+0,00367*50))=2,57 кг/м3
Сст=100/(1+4,84*b)=100/(1+4,84*4)=4,9
b-стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания.
b=nc+(nн-nх)/4-n0/2=4
Кн-коэффициент, учитывающий негерметичность помещения.
Кн=3.
m=mp+mемк+mсв.окр.
m=WFuT
где: W-интенсивность испарения, кг/с*м2
Fu-площадь испарения, м2; 1л на 1м2 Fu=2700 м2
Т=3600 с.
W=10-6h(МРн)1/2,
где: h=5,4;
Рн-давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, 4,15 кПа
W=10-6*5,4*(58,08*4,15)1/2=8,38*10-5
m=8,38*10-5*2700*3600=814,5 кг.
DР=(900-101)*(814,5*0,3)/(25920*2,57)*100/(4,9*3)=199 кПа
Заключение: помещение цеха окраски относится к категории “А”, так как в
производстве участвует легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки -
20 °С, что менее 28
°С, и расчетным
избыточным давлением взрыва 199 кПа, что превышает 5 кПа.
Выводы:
Цех окраски автомобильных запчастей является повышенной пожаровзрывоопасной категории “А”, так как в технологическом процессе обращается ацетон и при аварийной ситуации при его розливе по помещению может развиваться избыточное давление взрыва более 5 кПа.
В данной работе дан анализ пожарной опасности основных аппаратов цеха окраски автомобильных деталей: смеситель-растворитель, насосы.
Установлено, что при нормальной работе смесителя-растворителя в окрасочной камере взрывоопасные концентрации образовываться не могут.
Также в работе показаны возможные причины возникновения и пути распространения пожара. Предложены соответствующие меры противопожарной защиты.
Основные результаты анализа пожарной опасности рассчитываемых аппаратов и
их противопожарной защиты отражены на прилагающийся карте пожарной опасности.
Литература
1. Федеральный Закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123−ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.
. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. − М.: ВНИИПО МЧС России, 2009.
. Пожарная безопасность технологических процессов. Учебник / С.А. Швырков, С.А. Горячев и др.; Под общ. ред. С.А. Швыркова. − М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.
. Пожарная безопасность технологических процессов. Ч. 2. Анализ пожарной опасности и защиты технологического оборудования: Учебник / С.А. Горячев, С.В. Молчанов, В.П. Назаров и др.; Под общ. ред. В.П. Назарова и В. В. Рубцова. − М.: Академия ГПС МЧС России, 2007.
. Основы технологии, процессов и аппаратов пожаровзрывоопасных производств: Учеб. пособие / С.А. Горячев, А.И. Обухов, В.В. Рубцов, С.А. Швырков; под общ. ред. С.А. Горячева. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002.
. Горячев С.А., Клубань B.C. Задачник по курсу «Пожарная профилактика технологических процессов производств». − М.: ВИПТШ МВД СССР, 1996.
. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения / Под ред. А.Н. Баратова, А.Я. Корольченко. - М.: Химия, 1990.