Безопасность взрывных работ

Значения  температурных пределов распространения  пламени применяют: при разработке мероприятий по обеспечению пожа-ровзрывобезопасности объекта в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004—89 и ГОСТ 12.1.010—89; при расчете пожаровзрывобезопасных температурных режимов работы технологического оборудования; при оценке аварийных ситуаций, связанных с разливом горючих жидкостей; для расчета концентрационных пределов распространения пламени; их также необходимо включать в стандарты или технические условия на горючие жидкости.

 

  1.1 Количественная оценка взрывоопасности технологических объектов

 

В соответствии с действующими Общими правилами  взрывобезопасности для взрывопожароопасных  химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-170-97), для каждого технологического объекта (блока, установки), входящего в состав больших химико-технологических систем (производств, цехов, заводов), должна быть определена категория его взрывоопасности. Категории взрывоопасности устанавливаются

по двум оценочным показателям: относительному энергетическому потенциалу взрывоопасности Q_B и приведенной массе (к тротиловому эквиваленту) парогазовой среды т.

В табл. 4 приведены оценочные показатели для различных категорий взрывоопасности  технологических блоков (объектов, установок).

 

Таблица 4. Категории взрывоопасности блоков в зависимости от относительного энергетического потенциала взрывоопасности и приведенной массы парогазовой среды

Категория взрывоопасности	Qв	т, кг
I	>37	>5000
II	27 – 37	2000 – 5000
III	<27	< 2000

 

Для определения Q_в и m необходимо определить общий энергетический потенциал взрывоопасности технологического объекта (стадии, блока) Е. Для определения Е (кДж) используют выражение

Е= Е₁’+ Е₂’+ Е₁”+ Е₂”+ Е₃”+ Е₄”

где Е₁’ - сумма энергий адиабатического расширения и сгорания парогазовой фазы (ПГФ), находящейся непосредственно в оцениваемом блоке, кДж; Е₂’ - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж; Е₁" - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегрева жидкой фазы (ЖФ) рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за определенное время, кДж; E₂” - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекратившихся при аварийной разгерметизации; Е₃” - энергия сгорания ПГФ, образовавшейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж; E₄” - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т. п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды, кДж.

По значению общего энергетического потенциала взрывоопасности Е можно рассчитать величины Q_B и т:

; 

где 4,6 × 10⁴ кДж/кг - удельная энергия сгорания пропана.

Для максимального  снижения количества выбросов в окружающую среду горючих и взрывопожароопасных  веществ при аварийной разгерметизации  технологических систем предусматриваются  следующие устройства:

для блоков I категории взрывоопасности - установка автоматизированных быстродействующих запорных и (или) отсекающих устройств со временем срабатывания не более 12 с;

для блоков II и III категорий взрывоопасночти - установка запорных и (или) отсекающих устройств с дистанционным управлением и временем срабатывания не более 120 с;

для блоков со значениями энергетического относительного потенциала взрывоопасное™ Q_B< 10 допускается установка запорных устройств с ручным приводом, причем время приведения их в действие должно быть не более 300 с.

2. Методы и средства взрывозащиты

 

 

 

 

 

 

3. Пожаровзрывоопасность установок

 

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируют устройство электрооборудования в  производственных помещениях и в  наружных технологических установках на основе классификации взрывопожароопасных зон.

Взрывоопасная зона: зона, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок. Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси согласно ГОСТ Р 503303.9-99 подразделяют  на  3 класса:

Зона класса 0	взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени
Зона класса 1	вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации
Зона класса 2	присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации маловероятно, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время

 

 

Частоту возникновения и длительность присутствия  взрывоопасной газовой смеси допускается определять по правилам (нормам) соответствующих отраслей промышленности. Рекомендации по классификации взрывоопасных зон и определению их размеров содержатся в ГОСТ Р 51330.9 – 99.

Применяемое на предприятиях электрическое  оборудование может эксплуатироваться в помещениях (зонах), где по условиям технологического процесса в воздух помещений могут выделяться твёрдые горючие вещества, оседающие на полу, потолке, стенах, поверхностях машин или находящиеся во взвешенном состоянии. Пыль, в отличие от газа или пара, не всегда может быть устранена системами вентиляции за определённый период, так как в отличие от газов и паров не ассимилируется с воздухом, а находится в нём во взвешенном состоянии. Интенсификация общего воздухообмена в помещении может привести к повышению подвижности воздуха, при которой затрудняется осаждение пыли и возможен подъём  в воздух уже осевшей пыли, что увеличит опасность.

В этой связи  зоны, опасные по воспламенению горючей  пыли, в отличие от зон для газа или пара, не могут быть классифицированы в зависимости от нормальных или  аварийных условий и от времени.

Учитывая  данное положение, стандарт ГОСТ Р МЭК 61241-3 – 99 «Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 3. Классификация» опасные по воспламенению горючей пыли зоны подразделяет на три класса: 20,21 и 22.

Пожароопасной  зоной (ПУЭ) называется  пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются  горючие   вещества  и в которой они могут находиться  при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

Зоны класса П-I	расположенные  в помещениях,  в  которых обращаются  горючие жидкости (ГЖ) с Твсп выше 61 °С
Зоны класса П-II	расположенные в  помещениях, в которых  выделяются горючие пыли или волокна с НКПВ >  65г/м3 к объему воздуха
Зоны класса П-IIа	расположенные в  помещениях, в которых  обращаются твердые горючие вещества
Зоны класса П-III	расположенные вне  помещений, в которых  обращаются ГЖ с Твсп > 61°С    или твердые горючие вещества

 

В  зависимости  от класса  зоны производственных помещений  по  взрывной и  пожарной опасности  выбирается соответствующее исполнение  электрооборудования по взрывозащите или степени  защиты его  оболочкой от внешних воздействий. По виду исполнения электрооборудование подразделяется на следующие классы: общего назначения; специальное (тропическое исполнение, холодостойкое, влагостойкое, химически стойкое); открытое (незащищенное от прикосновения к движущимся и токоведущим частям); защищенное (от случайного прикосновения к его движущимся и токоведущим частям и от случайного попадания  внутрь посторонних предметов и пыли); водозащищённое, брызгозащищенное, каплезащищенное; закрытое (защищенное электрооборудование, выполненное так, что возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой может иметь место только через  неплотности соединении); герметичное (защищенное, выполненное так, что исключена возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой); взрывозащищенное электрооборудование (электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры для устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды).

1.4 Статическое электричество как  источник воспламенения горючих смесей и защита от него

 

 

Литература 

 

1. Безопасность взрывных работ в промышленности. Под общей редакцией Кутузова Б.Н. М.: Недра, 1992.
2. Бейкер У., Кокс П. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия. В двух книгах. М.: Мир, 1986.
3. Графкина М.В. Охрана труда и производственная безопасность. – М.: Изд-во Проспект, 2008. – 424 с.
4. Девисилов В. А., Дроздова Т. И., Тимофеева С. С. Теория горения и взрыва. - М.: Форум, 2012.
5. Роздин И.А. Безопасность производства и труда на химических предприятиях. – М.: Химия, Колосс, 2006.