Дипломная работа: Пожаровзрывозащита мукомольного производств

По полученным критериям пожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков.

Оценим индивидуальный и социальный риск для людей, работающих на мельнице. В процессе расчетов необходимы следующие данные:

В помещении мельницы (зальное) размерами 45 м * 120 м * 7 м произошла аварийная разгерметизация оборудования и загорание пылевоздушной смеси на площади  600 м2. На мельнице работают 15 человек в две смены Рпр = 0,67. Здание имеет два эвакуационных выхода посередине. Ширина центрального прохода между оборудованием равна 7 м, а ширина проходов между оборудованием и стенами равна 4 м. Характеристики горения муки, взятые из литературных источников, следующие: низшая теплота сгорания Q = 93,37 МДж/кг; дымообразующая способность (согласно ГОСТ 12.1.044 – 89 [9] показатель дымообразующей способности – коэффициент дымообразования – для пылей не применим).

Расчетная схема эвакуации представлена на рисунке 2.

— место пожара; I, II — эвакуационные выходы;

1, 2, 3 — участки эвакуационного пути.

Рисунок 2 — Расчетная схема эвакуации

Эвакуацию осуществляют в направлении первого эвакуационного выхода, так как второй заблокирован очагом пожара.

Плотность людского потока на первом участке эвакуационного пути:

м-2, 

где N1 — число людей на первом участке, чел;

f— средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2, (0,100 — взрослого в домашней одежде);

 — ширина первого участка пути, м;

l1 — длина первого участка пути, м.

Время движения людского потока по первому участку:

мин, (где скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице Ш.1 ГОСТа 12.3.047 – 98 [4] зависимости от плотности D).

Тогда по второму участку  м-2 и  мин.

Интенсивность движения людского потока по третьему участку:

м/мин.

Время движения людского потока по третьему участку, так как q3 = 1,57 < qmax = 16,5:

мин.

Расчетное время эвакуации:

tр = t1 + t2 + t3 = 1,16 + 1,16 + 0,04 = 2,36 мин.

Геометрические характеристики помещения:

V= 0,8 · 120 · 45 · 16,2 = 30 240 м3

По рекомендуемым данным принимаем значения tкр при аварии со сходными веществами и условиями:

-  по повышенной температуре – 362 с;

-  по потере видимости – 435 с;

-  по пониженному содержанию кислорода – 366 с.

- 

t кр = min (362, 435, 366) = 362 c = 6,03 мин.

Необходимое время эвакуации людей из помещения:

tнб = Кб tкр = 0,8 · 362 = 289,6 с = 4,83 мин.

Из сравнения tр  с tнб получается:

tр = 2,36 < tнб = 4,83, тогда вероятность эвакуации по эвакуационным путям: Рэ.п = 0,999.

Вероятность эвакуации:

Рэ = 1 - (1 - (1 - Рэ.п ) (1 - Рд.в) =1 -(1 - (1 - 0,999) (1 - 0) = 0,999.

Расчетный индивидуальный риск при Рп.з=0, т.е. выбираем наихудший вариант - вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты равна нулю (вероятность пожара в здании в год – 0,03):

Qв = Qn Pпp (1 - Рэ) (1 - Рп.з) = 0,03 · 0,67 · (1 - 0,999) · (1 - 0) = 2,01 · 10-5;

Qв = 2 · 10 -5 >  = 10-6.

То есть условие безопасности людей не выполнено, значение индивидуального риска больше допустимого. Необходимо внедрение систем взрывопредупреждения и взрывозащиты.

Выполним оценку социального риска на рассматриваемом участке по формуле (Ш.36) ГОСТа 12.3.047 – 98 [4]. В нашем случае  — время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов поражения, имеющих предельно допустимые для людей значения, мин, принимаем максимальное из времени существования «огневого шара», после которого полностью теряется несущая способность конструкций, и расчетного времени развития пожара (33,056 с = 0,55 мин и 120 сек = 2 мин). Для зальных помещений вероятность Q10 гибели 10 и более человек рассчитывают по формуле:

                     (1.14)

где                                                                                       (1.15)

tр — расчетное время эвакуации людей, мин (согласно расчетам равно 2,36 мин);

Таким образом, tр ≥   и М = 15 · (2 / 2,36) = 12,7 > 10 .

Тогда Q10 = (12.7 - 9) / 12.7 = 0.41.

Вероятность гибели от пожара 10 и более человек в течение года R10 рассчитывают по формуле

R10  = QпPпр (1 - Рэ) (1 - Рпз)Q10.                             (1.16)

В данном случае R10 = 0.03 · 0.67 · (1-0.999) · (1-0) · 0.41 = 8,241 · 10-6

Для эксплуатируемых здании (сооружений) расчетное значение социального риска допускается проверять окончательно с использованием аналитических данных по формуле

,                                            (1.17)

где N10 — число пожаров, повлекших за собой гибель 10 и более человек в течение периода наблюдения Т, лет:

Nоб — число наблюдаемых объектов.

В данном случае значение социального риска не превышает 10-5 (при таких значениях эксплуатация технологических процессов недопустима), поэтому пожарная безопасность считается условно  выполненной. Однако довольно частым является тот случай, что tр < tбл принимаем Q10 = 0 по формуле (1.14), следовательно, вероятность гибели в результате пожара 10 и более человек на рассматриваемом участке равна 0.

Взрывобезопасность – состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков, при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людей опасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечивает сохранение материальных ценностей – зданий, сооружений, производственного оборудования, сырья и готовой продукции.

Взрывобезопасность производственных процессов, зданий, сооружений, производственного оборудования обеспечивают мерами по взрывопредупреждению и взрывозащите, организационными и организационно-техническими мероприятиями в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Взрывопредупреждение – комплекс организационных и технических мер, предотвращающих возможность возникновения взрывов и направленных на исключение условий образования взрывоопасных пылевоздушных, газовоздушных или пылегазовоздушных (гибридных) смесей и источников их зажигания.

Взрывозащита – комплекс технических мер, предотвращающих воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающих сохранение производственного оборудования, зданий, сооружений, сырья и готовой продукции. Так как необходимым и достаточным условием возникновения взрыва является наличие взрывоопасной пылевоздушной, газовоздушной или гибридной смеси (смеси с содержанием горючего в пределах области воспламенения) и источника инициирования взрыва (источника зажигания смеси достаточной мощности и температуры), то для предотвращения взрыва необходимо исключить эти условия или хотя бы одно из них. Основные направления мероприятий по взрывопредупреждению представлены в схеме в Приложении 2 на странице _

Для обеспечения защиты людей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны быть предусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных факторов взрыва:

-  пламени и высокотемпературных продуктов горения;

-  давления взрыва;

-  высокоскоростных газовоздушных потоков;

-  ударных волн;

-  обрушившихся конструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительных конструкций, производственного оборудования и коммуникаций.

Основные направления технических мер по взрывозащите представлены на схеме Приложения 3 на странице ____.

Организация  и ведение технологических процессов на предприятиях должны соответствовать следующим документам:

-  Правилам организации и ведения технологических процессов на элеваторах и хлебоприемных предприятиях;

-  Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах;

-  Временной инструкции по организации и ведению технологического процесса на мукомольных заводах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием;

-  Правилам бестарной приемки, хранения и отпуска муки для предприятий зерноперерабатывающей промышленности;

-  Инструкции по хранению продовольственно-кормового зерна, маслосемян, муки и крупы №9-2;

-  Инструкции по очистке и выделению мелкой фракции зерна, эксплуатации зерноочистительных машин на элеваторах и хлебоприемных предприятиях №9-5 – 82;

-  Инструкции о активному вентилированию зерна в складах и на площадках;

-  Указаниям по вентилированию зерна на складах, оборудованных аэрожелобами;

-  Инструкции по сушке продовольственного, кормового зерна, маслосемян и эксплуатации зерносушилок №9-3 – 82;

-  ГОСТ 8.12.01 – 84 Требованиям безопасности к производственным процессам на элеваторах и хлебоприемных предприятиях.

Выбор, установку и эксплуатацию электрооборудования следует производить в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей на основе классификации взрывоопасных и пожароопасных помещений (зон) и наружных установок.

Молниезащита зданий,  сооружений и наружных установок от прямых ударов молний, а также от вторичных их проявлений необходимо выполнять в соответствии с СН 305 – 77 и отраслевыми правилами пожарной безопасности. [1, с. 127-132]

При разработке технологических процессов должны быть предусмотрены меры, максимально предотвращающие возможность образования взрывоопасных концентраций пыли в технологическом и транспортном оборудовании в условиях стационарных режимов ведения технологических процессов и возникновения источников инициирования взрыва.

На предприятиях по хранению и переработке зерна должны быть предусмотрены:

-  автоблокировка приводов групп машин для того, чтобы последовательность пуска и остановки их, а также аварийная остановка одной из машин этой группы исключали возможность завалов и подпоров;

-  блокировка приводов вентиляторов аспирационных установок с приводами аспирируемого оборудования;

-  блокировка приводов задвижек воздуходувок с пусковыми устройствами каждой воздуходувки;

-  светозвуковая сигнализация, автоматически включаемая при срабатывании любой блокировки;

-  средства связи;

-  устройства аварийного отключения всех приводов;

-  амперметры в цепях электродвигателей приводов с выводом показаний на пульт управления и по месту для контроля за нагрузкой указанных машин.

В приемниках пневмотранспортных установок с механическим побуждением должно быть предусмотрено блокировочное устройство для выключения подачи продукта на ротор при завале приемника.

Транспортные коммуникации должны содержать минимальное количество точек перегрузки и иметь минимальную протяженность. Размещение производственного оборудования должно обеспечивать свободный доступ для его обслуживания и уборки пыли. Нагрузки на оборудование должны соответствовать паспортным данным, Нормам технологического проектирования и Правилам организации и ведения технологического процесса. Оборудование при эксплуатации должно быть в технически исправном состоянии, обеспечивающем безаварийную работу между плановыми ремонтами, его следует использовать в соответствии с требованиями технологической схемы по производительности и назначению.

Взрывозащита переносных светильников должна быть не ниже уровня «электрооборудование повышенной надежности против взрыва» (знак уровня – 2). Электродвигатели должны иметь защиту от перегрузок и коротких замыканий. При сортовых помолах пшеницы влажность зерна на 1 драной системе должна быть не менее 15%, при сортовых помолах ржи – не менее 13,5%. При переработке в сортовую муку пшеницы стекловидностью менее 40% допускается влажность на 1 драной системе не менее 14,5%. Все свежеубранное зерно перед сушкой необходимо подвергать предварительной очистке в ворохоочистителей или сепараторе для отделения грубых, крупных и легких примесей.

Для транспортирования отходов производства следует использовать самотечный, механический (нории, цепные конвейеры, ленточные и безроликовые конвейеры в закрытых кожухах) транспорт и пневмотранспорт. При этом ленточные и безроликовые конвейеры должны иметь скорость  не более 1,0 … 1,5 м/с. Запрещается транспортирование отходов производства на открытых ленточных конвейерах. В помещениях категорий Б и В запрещено устройство выбоя отходов  производства в тару. [1, с. 133-136]

Для снижения пылевыделения в производственные помещения к оборудованию предъявляют требования по его герметичности. Нории, ленточные и винтовые конвейеры (шнеки) на натяжных барабанах или концевых валах должны иметь реле контроля скорости. Реле контроля скорости должны быть сблокированы с приводом оборудования, на котором оно установлено, и с оборудованием, подающим продукт на транспортное оборудование.

К техническим средствам, применяемым в настоящее время и направленным на предотвращение возможностей возникновения аварийных ситуаций, следовательно, условий возникновения взрыва в нориях, относят:

-  реле контроля скорости (РКС), применяемые для норий производительностью 50 т/ч и выше;

-  мембранные датчики уровня (подпора), устанавливаемые на всех нориях независимо от их производительности;

-  блокирующие устройства;

-  защиту привода от перегрузок;

-  противозавальные устройства.

Эффективность работы РКС как одного из основных средств взрывопредупреждения определяется составом технических средств, тщательностью настройки и условиями их эксплуатации. На предприятиях по хранению и переработке зерна в качестве датчиков РКС используют датчики магнитоиндуктивные ДМ-2 и тахогенераторные УПДС, в качестве технологического реле – реле скорости РС-2М, РС-67, УКС. Все реле реализуют один и тот же принцип для осуществления своей основной функции – воспринимают, детектируют и фильтруют напряжение, поступающее от датчика скорости, сравнивают его с заданной (в неявном виде) установкой скорости и регулируют при изменении результатов сравнения состояние контактов выходного электромагнитного реле в цепях контроля и управления.

Одно из основных условий ликвидации пробуксовки лент вследствие их недостаточного натяжения – контроль за положением ремня относительно барабанов и своевременная регулировка его схода. Основной способ регулировки – натяжными и регулировочными винтами. Нории должны иметь автоматически действующие тормозные устройства, предохраняющие ленту от обратного хода. Цепные конвейеры должны иметь датчики подпора продукта, обеспечивающие автоматическое отключение привода конвейера в случае подпора транспортируемого продукта. Винтовые конвейеры должны иметь надежное блокирующее устройство, обеспечивающее отключение электропривода при подпоре в конвейере. Дробильно-измельчающее оборудование должно иметь устройства для его автоматической остановки в случае прекращения подачи продукта (сырья). Материало- и воздуховоды, подвергающиеся в процессе эксплуатации частой разборке, следует выполнять легкоразъемными, надежно загерметизированными. Резьбовые соединения деталей и узлов оборудования должны быть снабжены устройствами, исключающими их самоотвинчивание.

Зерносушильные агрегаты должны иметь систему автоматики, предотвращающую поступление топлива в форсунку, в случаях, когда переполнен зерном бункер тепловлагообменника, произошел отрыв факела форсунки и др.

Запрещена работа зерносушильного агрегата, имеющего нарушенную герметичность топливопроводов, неплотное соединение форсунки с камерой сгорания, неисправные дымоходы и другие дефекты, допускающие проникновение продуктов сгорания в помещение или сушильное отделение. Запрещено использовать в качестве воздуховодов аспирационных установок на горизонтальных и наклонных участках витые трубы. В воздуховодах не допускается отложение пыли. Пылеуловители и воздуходувные машины следует заземлять дополнительно отдельно. Допустимая безосная температура нагрева поверхностей оборудования, материалопроводов и воздуховодов составляет 80% температуры самонагревания горючих пылей, склонных к самовозгоранию, и 80% температуры самовоспламенения пылей, не склонных к самовозгоранию. [1, с. 136-141]

Внутренние поверхности стен, потолков, несущих конструкций, заполнений дверных проемов и полов должны быть гладкими (без выступов, впадин, поясков), позволяющими легко производить их очистку от пыли. Все производственные  и складские помещения, а также находящиеся в них оборудование и механизмы следует содержать в чистоте.

Уборку пыли на предприятиях, в т.ч. на крышах зданий, проводят в строгом соответствии с графиками для конкретных участков производства необходимо указывать периодичность уборки (ежесменно, ежедневно, ежемесячно, ежеквартально и т.д.). Графики уборки пыли следует разрабатывать на каждом конкретном предприятии, их утверждает директор предприятия или главный инженер. Графики уборки пыли должны быть вывешены на рабочих местах.

Производственные помещения, в которых происходит выделение горючих производственных пылей, должны быть обеспечены стационарными или передвижными пылесосными установками для систематического удаления пыли с потолка, стен, полов, поверхности оборудования. [1, с. 141]

При проектировании новых и реконструкции действующих предприятий по хранению и переработке зерна следует применять системы взрывозащиты, предусматривающие:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7