CC BY
7
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПОСТРАНЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ ПОЖАРОВЗРЬЮООПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ
С.А. Кончаков, С. А. Колодяжный, кт.н., доцент, Воронежский институт ГПС МЧС России
Н.А. Старцева, кт.н.
ВГАСУ
Обследования проводились для наиболее типичных помещений с оборудованием, работающим под давлением, - насосных, компрессорных на Воронежском заводе СК (ОАО Воронежсинтезкаучук), а также были использованы данные по Нижнекамскому нефтехимкомбинату ПО «Нижнекамскнефтехим» и ОАО «Ефремовскому заводу СК».
Обычно насосные и компрессорные представляют собой одно-двухэтажные здания шириной 6, 12, 24 м, длиной до 60 м и высотой этажей 6-7,5 м с расположением окон с одной стороны. Стены зданий выложены из силикатного кирпича толщиной 380 мм, неоштукатуренные. Покрытие легкосбрасываемое из волнистых асбестоцементных плит засыпкой между волнами пеносиликатной крошки.
По компоновке производства наиболее распространенным является смешанный вариант, когда гребенки запорной и регулирующей арматуры располагаются вне здания у глухой стены, а внутри здания остаются насосы, запорная арматура, трубопроводы и сборники. Технологический процесс непрерывный. Пары выделяющихся вредных веществ токсичны (толуол, аммиак, дивинил, стирол и др.).
Все источники газовыделений насосных могут быть разбиты на две группы: постоянные и периодические. К постоянным относятся сальники циркуляционных насосов, неплотности в сальниках вентилей, задвижек и других соединений, а также загазованность приточного воздуха продуктами производства.
Периодическими источниками газовыделений являются пробоотборники и ремонтные работы.
Нами проводилось изучение распределения концентрации пожаровзрывоопасных веществ в объеме всего помещения с целью разработки новой методики по удалению их из помещений.
За состоянием воздушной среды насосной велось систематическое наблюдение в течение двух месяцев при переходных условиях в теплый, холодный и переходный периоды года, при этом фиксировался ход технологического процесса и определялась кратность воздухообмена.
Производительность механической вентиляции определялась по динамическому давлению, которое измерялось при помощи микроманометра ЦАГИ и напорной трубки МИОТ. Расход воздуха через проемы и дефлекторы определялась с помощь электроанемометра.
Температура измерялась с помощью термометра с ценой деления 0,1 °С. Измерения относительной влажности проводилось с помощью психрометра Ассмана.
Концентрация паров стирола определялась с применением термокаталитических датчиков на хромотографе и спектрофотометре СФ-4. Пробы отбирались через поглотительный прибор Зайцева. Методика измерений проводилась согласно ОНД-90 [79].
В каждой точке пробы отбирались не менее 2-3 раз.
Снятие аэродинамических характеристик вентиляционных установок показало, что их производительность и создаваемое давление на 8-15% ниже проектных.
Во все периоды обследования технологический режим и состояние оборудования можно считать нормальным.
На рис. 1-4 представлены картины распространения температур и паров стирола по высоте насосной для холодного и теплого периодов года.
Как видно из графиков, характер кривых не меняется при изменении наружной температуры, меняется лишь величина концентрации. В сечениях насосной по ее высоте концентрации паров стирола распределяются своеобразно. В одних сечениях концентрации в нижней зоне превышают таковые в верхней в 2 раза. Кривые имеют вид гиперболы. Следовательно, здесь влияние конвективных потоков отсутствует и концентрации распространяются под действием удельного веса и приточных струй.
Рис. 1. Распределение температур по высоте насосной в ХПГ
Рис. 2 Распределение концентраций паров стирола по высоте насосной в
ХПГ
—ПГ
1 ?—
«■V 7 ж*
7 V*
и; у» г
\л«г
и V« \м_
Ц» \it-x \---i- \ЛГ4_
.ЧЖ.
лхо.
ляя?
лаас-
<Я2
Рис. 3. Распределение температур по высоте насосной в ТПГ
В других сечениях концентрации также возрастают под действием приточных струй до высоты 1,5-2 м, а затем уменьшаются при ослаблении влияния приточной струи до 4 м, после чего начинают возрастать и становят-
о
ся постоянными, или уменьшаются с градиентом 0,5 мг/м' на метр. Такое распределение концентрации указывает на образование в верху помещения застойной зоны, которая образуется из-за неправильной организации вытяжной вентиляции. В третьих сечениях концентрации возрастают по гиперболической кривой до 4 м, а затем ведут себя аналогично второму сечению.
Величина концентрации взрывопожароопасных веществ в каждом сечении находится в зависимости от кратности воздухообмена. В горизонтальной плоскости цехов на уровне рабочей зоны температура не претерпевает существенных изменений. Отклонения средних максимальных и минимальных температур от средней температуры в рабочей зоне находится в пределах от 2,5-3 °С. Эти отклонения вызваны поступлением в цех значительного количества воздуха неорганизованным путем, который оказывает сущест-
венное влияние на циркуляцию воздушных потоков, а следовательно, и на распределение вредных веществ. Результаты обследования воздухообмена показали, что он более или менее стабилен лишь в холодный период года и осуществляется в основном за счет механической вентиляции.
В большинстве обследованных цехов с оборудованием, работающим под давлением, было выявлено отсутствие увязки вентиляции с технологическим процессом и строительным проектированием помещений, несоответствие между запроектированным и фактически установленным венто-борудованием, большая скорость на выходе из приточных насадков 3-5 м/с, весьма неудачная конструкция местных отсосов, небольшая скорость воздухоприемных насадках 1-3 м/с, отсутствие в ряде цехов отражательных щитков между электродвигателями и сальниками насосов, недостаточный уход за вентсистемами. Все это вместе взятое и приводит к тому, что при нормальном ведении технологического процесса и кратности воздухообмена выше проектной концентрации паров стирола и температуры в воздухе рабочей зоны не отвечают санитарно-гигиеническим нормам. Температура воздуха в рабочей зоне и рабочих проходах была близка к допустимой только в ХПГ.
Список использованной литературы
1. Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. (ВУПП - 88) - М.: МНХП, 1989. - 79 с.
2. Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (ВСН 21 - 77). - М.: МНХП - СССР, 1990. - 43 с.
3. Бретшнайдер И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений / И. Курфюрст - Л.: Химия, 1989. - 288 с.
4. Константинова З.И. Защита воздушного бассейна от промышленных выбросов/З.И.Константинова//- М.: Стройиздат, 1981. - 104 с.
5. Лейкин И.Н. Рассеивание вентиляционных выбросов химических предприятий / И.Н. Лейкин // - М.: Химия, 1982. - 223 с.
6. Муссерская А.Н. Принципы исследования вентиляции в производственных цехах предприятий нефтехимической промышленности / А.Н. Му-серская // - Уфа, 1971. - 56 с.
7. Полосин И.И. Старцева Н.А. Натурные исследования подпора и чистоты воздуха электропомещений и помещений управления технологическими процессами размещенных на территории химических производств/ И.И. Полосин, Н.А. Старцева // Изв. вузов. Строительство. - Новосибирск, 1998. - №9. - С. 72 - 74.
8. Эльтерман В.М. Вентиляция химических производств / В.М. Эль-терман //- М.: Химия, 1980. - 284 с.
