Пожарная безопасность технологических процессов (2 часть)

Вещества, воспламенение которых происходит в результате саморазложения при нагревании или механическом воздействии.

Некоторые химические вещества нестойки по своей природе, способны разлагаться с течением времени под действием температуры, трения, удара и других факторов. Это, как правило, эндотермические соединения, и процесс их разложения связан с выделением большего или меньшего количества тепла. Это и взрывчатые вещества — селитры, перекиси, гидроперекиси, карбиды некоторых металлов, ацетилениды, ацетилен, диацетилен, порофоры и др.

Нарушение технологического регламента при производстве, использовании или хранении таких веществ, воздействие на них источников тепла (например приборов отопления, горячих продуктопроводов) и особенно действие возможного пожара могут привести к взрывному их разложению. Подобные случаи неоднократно наблюдались при осуществлении процессов нитрации органических соединений, при получении перекисей и гидроперекисей, ацетилена и тому подобных веществ.

Пример: На нефтехимическом предприятии произошел взрыв ректификационной колонны с гидроперекисью изопропилбензола. Силой взрыва колонну (высотой 13 м, диаметром 2,2 м) сорвало с фундамента открытой площадки и отбросило в сторону. Возник пожар. Перед аварией колонна находилась в состоянии пуска. В процессе пуска произошло замерзание воды в системе захолаживаиия (отвод избыточного количества тепла из зоны химической реакции), что вызвало повышение температуры в нижней части колонны до 99° С (вместо положенных по регламенту 90° С), разложение гипериза и взрыв.

Известны случаи, когда пожар, возникший на одной из установок, приводил к взрывному разложению продукта, находящегося в аппаратах этой установки, вызывая мощные взрывы оборудования с полным разрушением установки и повреждением аппаратов соседних установок.

Склонностью к взрывному распаду под действием повышенных давления и температуры обладает ацетилен. Наличие в ацетилене диацетилена и высших полиацетиленов усиливает опасность взрывного разложения газа.

Диацетилен — взрывоопасный горючий газ, от искры и нагретого тела воспламеняется со взрывом. Около 12% диацетилена делает ацетилен способным к взрывному разложению даже при нормальном давлении. Не меньшей опасностью обладает бутиндиол. Это горючее вещество с температурой самовоспламенения 343° С. Горение протекает с сильным взрывом. При нагревании, перегонке, взаимодействии со щелочами, галогенами и солями тяжелых металлов происходит его взрывообразное разложение.

Эти вещества не только могут вызвать возникновение пожара, но и привести к полному уничтожению производственных установок, зданий и сооружений в результате их взрывного разложения.

Предупреждение воспламенения веществ, склонных к взрывному разложению, обеспечивают путем:

  1. защиты от нагревания до критических температур;
  2. механических воздействий (ударов, трения, давления и т.п.).

Тепловое проявление электрической энергии.

В условиях технологических процессов производств может быть источником зажигания в различных случаях, например, в результате:

  • несоответствия электрооборудования номинальным токовым нагрузкам или характеру окружающей среды (влажности, температуры, химической активности);
  • перегрузки электрических сетей и электродвигателей - приводов вращающихся узлов и механизмов технологических машин и аппаратов (смесителей и реакторов с перемешивающими устройствами, вращающихся барабанных сушилок, молотковых и шаровых мельниц, подъемно-транспортных устройств и т.п.);
  • механических повреждений электрооборудования и т. п.

Опасное выделение тепла при действии электрического тока может проявиться в виде:

  • электрических искровых разрядов, образующихся чаще всего в токосъемных щетках электродвигателей и в пускорегулирующей аппаратуре (аппаратах управления);
  • электрической дуги при коротких замыканиях;
  • перегрева при перегрузках электрооборудования;
  • больших переходных сопротивлений в местах электрических контактов;
  • искровых разрядов статического электричества и воздействий атмосферного электричества - прямых ударов и вторичных воздействий молнии (электростатической и электромагнитной индукции);
  • индукционного и диэлектричсеского нагрева

Предупреждение опасности теплового проявления электрической энергии:

  1. Обеспечивается правильным выбором уровня и вида взрывозащиты электродвигателей и аппаратов управления, другого электрического и вспомогательного оборудования в соответствии с классом пожаро- или взрывоопасности зоны, категории и группы взрывоопасной смеси (для взрывоопасных зон), а также с общими свойствами и характером окружающей среды (влажностью, температурой, химической активностью и т.п.).
  2. Систематическое проведение испытаний сопротивления изоляции электросетей и электрических машин в соответствии с графиком планово-предупредительного ремонта.
  3. Надежная защита электрооборудования от токов короткого замыкания быстродействующими предохранителями и автоматическими выключателями (автоматами).
  4. Предупреждение технологической перегрузки.
  5. Аварийное отключение электрических машин в тех случаях, когда в них появляется дым или огонь, заметно снижается частота вращения валов, происходит чрезмерный перегрев подшипников.
  6. Предупреждение больших переходных сопротивлений путем систематического осмотра и ремонта контактной части электрооборудования;
  7. Исключение разрядов статического электричества путем заземления технологического оборудования.
  8. Защите зданий, сооружений, отдельно стоящих аппаратов от прямых ударов молнии молниеотводами и от вторичных ее воздействий.

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.