Проектирование автоматических установок пожаротушения

Министерство ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ Беларуси

командно-инженерный институт

 

Кафедра пожарной профилактики и предупреждения ЧС

 

SQ

 

 

 

курсовой проект

 

 

по дисциплине

Пожарная профилактика в строительстве

(устойчивость  зданий и сооружений в чс)

 

тема: проектирование автоматических установок пожаротушения.

 

Выполнили:

курсанты 3 курса

Кандер Н.А. Андреенко А.В.

Руководители:

ст. преподаватель Полевода И.И.

доцент Иванович А.В. преподаватель Аушев А.И. преподаватель Кудряшов В.А.

 

сдан на проверку	"___"_________ 20__г.
допущен к защите	"___"_________ 20__г.
(не допущен)	"___"_________ 20__г.
зачтено	"___"_________ 20__г.
с оценкой	/____/______________

 

 

Минск  2005

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

	Введение
1.	Обоснование необходимости применения и вида АППЗ для заданных помещений
2.	Краткий анализ пожарной опасности помещения, защищаемого АУП и АПС
3.	Выбор типа установок пожаротушения и вида огнетушащего средства
4.	Выбор метода тушения и побудительной системы
5.	Проектирование установок
6.	Проектирование систем АПС
7.	Компоновка основных узлов и описание работы установки АППЗ объекта
8.	Краткая инструкция по эксплуатации установок АППЗ объекта

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время наблюдается стремительное развитие науки и техники, создаются новые и более совершенные технологии производства товаров. Многие из производств представляют собой совокупность сложных технологических операций, выполняемых дорогостоящим оборудованием. Несмотря на высокий уровень обеспечения безопасности производства и его автоматизации не исключается вероятность возникновения аварий, следствием которых могут стать пожары.

В результате пожара будет повреждено дорогостоящее оборудование и нанесен ущерб зданию. Для уменьшения потерь от пожара к его ликвидации на самой ранней стадии необходимо устанавливать автоматическую пожарную сигнализацию и автоматические установки пожаротушения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Обоснование необходимости применения и вида АППЗ для заданных помещений

 

  Для обоснования необходимости  применения и вида АППЗ будем  использовать детерминированный метод. В данном методе основным документом является НПБ 15-2004 «Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Область применения автоматических систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения». Согласно данного нормативного документа помещения категории А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности площадью менее 500 м2 должны оборудоваться системой пожарной сигнализации, а при площади более 500 м2 автоматическими установками пожаротушения (Т.1. [2] ).

Исходя из вышеперечисленного АУПТ должны быть оборудованы:

- отделение подготовки жидкого  сырья;

- отделения приготовления запасов;

- отделения составления эмалей;

- отделение диспергирования;

- отделение фасовки и слива;

- промежуточный склад готовой  продукции;

- склад сыпучего сырья;

Административно-бытовой корпус должен быть оборудован системой пожарной сигнализации.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Краткий анализ пожарной опасности помещения, защищаемого АУП и АПС

 

Отделение подготовки жидкого сырья

В помещении обращаются следующие вещества:

1. Уайт-спирит. С10,5 Н 21. ЛВЖ. Молярная масса 147, плотность 760-790 т/м3, пределы выкипания 140-200 оС, lg p = 7,13623 – 2218 / (273,15 + t), в воде не растворим,    Твсп: 33 – 36 оС (З.Т),  40 оС (О.Т), Твоспл.: 47 оС, Тсам. = 250 оС, Н(в) КПРП 0,7 – 5,6 %, Тн(в) = 33 оС - 68 оС , Vн = 0,52 МС, минимальная энергия зажигания 0,33 МДж при 70 оС.
2. n - Ксилол С8Н 10. ЛВЖ. Бесцветная жидкость. Молярная масса 106,17, плотность 856,69 т/м3 при 25 оС, температура кипения 138,3 оС, lg p = 6,25485 – 1537,082 / (223,608 + t) при температуре от 8,1 до 138,3 оС, теплота сгорания – 4375 кДж/моль, Твсп: 26  оС, Тсам. = 528 оС, φн(в) 1,1 – 6,5 %, Тн(в) = 24 оС - 58 оС , минимальная энергия зажигания 84,5 МДж при 25 оС и 0,534 МДж при 30 оС, Рнопс = 765 кПа, Тгор = 1557 К, Vн = 0,34 МС.
3. Флотар-агент (Т66). Горючая жидкость. Твсп 92 оС, температура самовоспламенения 348 оС, нижний температурный предел воспламенения 92 оС, верхний температурный предел воспламенения 127 оС.

Данное помещение относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности, т.к. в нем обращаются ЛВЖ с Твсп >28 оС (n - Ксилол) и избыточное давление взрыва превышает 5 кПа.

Класс зоны в помещении будет В-Ia, т.к. в помещении обращаются ЛВЖ и образование взрывоопасной смеси наступит только при аварии (п. 7.3.41 [4]). Взрывоопасная зона класса В-Ia будет занимать весь объем помещения, т.к. объем взрывоопасной смеси занимает более 5% объема помещения (п. 7.3.39 [4]).

В результате возникновения пожара будет наблюдаться быстрое распространение пожара, возможны взрывы и разбрызгивание жидкости с последующим ее возгоранием.

 

Отделение приготовления замесов

В данном помещении установлены смесители первой ступени, в которых происходит смешивание уайт-спирит, n – Ксилол и пигмента бурдо на полиэтилене. Уайт-спирит и n – Ксилол подается из отделения подготовки жидкого сырья по трубопроводам. Пигмент бурдо на полиэтилене имеет следующие свойства: содержание основного вещества 30% (масс.), теплота сгорания 45313 кДж/кг, НКПРП – 39г/м3, Тсам 428 оС (гель), 390 оС (взв.), дисперсность 2 мкм.

Пигмент бурдо подается в смесители из склада сыпучего сырья с помощью рабочего персонала (ручная разгрузка).

Помещение отделения приготовления замесов относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности, т.к. в нем обращаются ЛВЖ с Твсп >28 оС (n - Ксилол) и избыточное давление взрыва превышает 5 кПа.

Класс взрывоопасной зоны в помещении В-I (п. 7.3.40 [4]). Взрывоопасная зона занимает весь объем помещения (п. 7.3.39 [4]).

В данном отделении возможен пожар разлива в результате разгормитизации смесителя или повреждения падающей линии с ЛВЖ, возможны взрывы паров ЛВЖ и взвешенного в воздухе пигмента бурдо.

 

Отделение диспергирования

В этом отделении установлены биссорные мельницы, которые измельчают до требуемых размеров твердые частицы смеси, подаваемые из смесителей первой ступени. Кроме этого, отделение диспергирования и отделение приготовления замесов отделены друг от друга только этажеркой, т.е. могут рассматриваться как одно помещение. Категория, класс зоны по ПУЭ и возможные пожары аналогичны отделению приготовления замесов.

 

Отделение составления эмалей

В отделение составления эмалей  происходит окончательное приготовление эмали в смесителях второй ступени. В смесители второй ступени подается смесь из отделения диспергирования и флотар-агент из отделения подготовки жидкого сырья.

Данное помещение относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности, т.к. в нем обращаются ЛВЖ с Твсп  28 оС и избыточное давление взрыва превышает 5 кПа.

Класс зоны в помещении будет В-Ia, т.к. взрывоопасная смесь образуется только при аварии. Взрывоопасная зона занимает весь объем помещения (п. 7.3.39 [4]).

В отделении составления эмалей возможны пожары разлива и взрывы в результате разгормитизации смесителей, насосов, трубопроводов с ЛВЖ.

 

Отделение фасовки и слива

В данном помещении производится расфасовка готового продукта в металлическую тару. Емкость тары, применяемой для расфасовки, составляет 200, 10, 5 и 3 л. Эмаль ПФ-115 обладает следующими физико-химическими и пожароопасными свойствами: ЛВЖ. Твсп 32 оС, температура самовоспламенения 438 оС, нижний температурный предел воспламенения 33 оС, верхний температурный предел воспламенения 60 оС.

Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности

Класс взрывоопасной зоны по ПУЭ - В-I (п. 7.3.40 [4]).

 

Промежуточный склад готовой продукции

В данном помещении производится хранение готового продукта в таре. Емкость тары 200, 10, 5 и 3 л.

Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности Б.

Класс взрывоопасной зоны по ПУЭ - В-Iа (п. 7.3.41 [4]).

 

Склад сыпучего сырья

На складе хранится пигмент бурдо на полиэтилене. Данное вещество обладает следующими свойствами: содержание основного вещества 30% (масс), теплота сгорания 45312 кДж/кг, НКПРП – 39г/м3, Тсам 428 оС (гель), 390 оС (взв.), дисперсность 2 мкм, влажность 0,5 %.

Хранение пигмента бурдо производится в мешках.

Класс взрывоопасной зоны по ПУЭ - В-IIа (п. 7.3.44 [4]).

Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности Б.

При возникновении пожара огонь будет распространяться по горючей установке и самому пигменту бурдо.

 

Отделение подготовки сыпучего сырья

В данном помещении происходит хранение суточной потребности пигмента бордо на полиэтилене. Хранение производится в мешках.

Класс взрывоопасной зоны по ПУЭ - В-IIа (п. 7.3.44 [4]).

Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор типа установок пожаротушения и вида огнетушащего средства

 

Тип установки пожаротушения определяется выбранным огнетушащим средством, методом тушения и побудительной системой.

В проектируемом нами производственном здании помещения, с учетом обращающихся в них веществ, можно разделить на две группы:

1. Помещения, в которых обращаются ЛВЖ:
• отделение подготовки жидкого сырья;
• отделение приготовления замесов;
• отделение составления эмалей;
• отделение диспергирования;
• отделение фасовки и слива;
• промежуточный склад готовой продукции.
2. Помещения, в которых обращаются горючие (взрывоопасные) пыли:
• склад сыпучего сырья;
• отделение подготовки сыпучего сырья.

В помещения первой группы обращаются такие вещества, как Уайт-спирит, n – Ксилол, флотар-агент. Вышеперечисленные вещества, за исключением флотар-агента (ГЖ), являются легковоспламеняющимися жидкостями, что и определяет вид огнетушащего средства. Согласно справочника «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства тушения» под редакцией А.Н. Баратова в качестве огнетушащего средства необходимо применять пену, порошок или объемное тушение газом (п. 4.1 [1]). Тушение газом не целесообразно из-за больших объемов помещений и площади постоянно открытых проемов более 10% суммарной площади ограждающих конструкций и объем помещений более 400 м3 (п. 215 [3]).

Тушение порошком экономически не выгодно, т.к. требует больших расходов порошка. Тушение пеной позволит быстро прекратить пламенное горение, охладить горящую жидкость и технологические аппараты и предотвратить образование горючих концентраций над поверхностью жидкости. Следовательно, для тушения выбираем пену низкой краткости, т.к. тушение будет производиться по площади.

В помещениях второй группы обращается такое вещество, как пигмент бордо на полиэтилене. По своим пожароопасным свойствам данное вещество является взрывоопасной пылью. Согласно справочника «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства тушения» в качестве огнетушащего средства необходимо использовать воду со смачивателем (Т.4.1. п. 4 [1]). Следовательно, для тушения выбираем воду со смачивателем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор метода тушения и побудительной системы

 

Для помещений первой группы характерен пожар разлива, а значит быстрое распространение пожара по всей площади помещения. При тушении спринклерными установками тушение не будет эффективным, т.к. замки спринклерных оросителей, обладая большой инерционностью, не будут успевать остановить распространение пожара. Тушение дренчерными установками позволит эффективно ликвидировать пожар и охладить не поврежденное оборудование с ЛВЖ вследствие воздействия пожара.

Для помещений второй группы характерно развитие пожара с небольшой скоростью. Однако при определенных условиях возможно образование взрывоопасных концентраций, следствием чего могут быть взрывы. В результате взрыва пожаром может быть охвачена вся площадь и применение здесь дренчерной установки позволит быстро ликвидировать пожар, осадить взвешенную взрывоопасную пыль и предотвратить взрывы.

В качестве побудительной системы для АУПТ будет использоваться АПС. Для помещений первой и второй группы СНБ 2.02.05 предлагает использовать тепловые, световые или дымовые пожарные извещатели. Применение световых пожарных извещателей позволит быстро обнаружить места горения, но по сравнению с тепловыми извещателями более дорогостоящие. Тем более шлейфы пожарной сигнализации к световым пожарным извещателям необходимо прикладывать в стальных водогазопроводных трубах, что значительно увеличит расходы на оборудование помещений АПС. А при установке тепловых пожарных извещателей позволит снизить расходы на АПС и при помощи искробезопасного устройства ИУС прокладку осуществить открытым способом. Следовательно, для помещений первой группы выбираем тепловые пожарные извещатели. Для помещений второй группы могут использоваться тепловые и дымовые пожарные извещатели. Дымовые пожарные извещатели позволят быстро обнаружить пожар на стадии его возникновения, но в помещениях второй группы может образоваться сильное запыление, что послужит причиной запуска АУПТ. Следовательно, применение тепловых пожарных извещателей позволит обнаружить пожар не допустить ложного срабатывания АУПТ.