CC BY
38
большой скоростью - 0,23 м/с.
Начиная с операций разрыхления хлопкового волокна и кончая получением готовой пряжи, все процессы хлопкопрядильного производства связаны с повышенной пожарной опасностью.
Значительную пожарную опасность представляет сменный запас хлопка, который создается в сортировочно-трепальном цехе. Для нормальной работы питателей-смесителей требуется несколько десятков распакованных кип хлопка.
Процесс разрыхления и очистки хлопка связан с воздействием на него быстро вращающихся механизмов ударного действия и поэтому сопровождается выделением большого количества пыли и пуха. Особенно большое количество пыли и пуха выделяется при обработке отходов хлопка на угарных машинах, называемых пыльными волчками. Снижение производительности вентиляционной системы вызывает уменьшение отсоса воздуха из машин, а это способствует выходу из них пыли и пуха в рабочие помещения, загрязнению оборудования и строительных конструкций.
Рассмотрев особенности хлопчато-бумажного производства, необходимо подвести некоторые итоги.
Горючая пыль - дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава.
Наиболее важное значение имеет нижний предел воспламенения пыли, так как величина верхнего предела очень высока и практически редко достижима.
Хлопок легко загорается от искры и теплоты местного нагрева. Горение сопровождается выделением большого количества дыма. Разрыхленный хлопок горит быстрее уплотненного. Температура воспламенения хлопка 210°С. Он склонен к тепловому и химическому (при действии окислителей, азотной и серной кислот) самовозгоранию. Температура самонагревания 120°С; температура тления 205°С.
Растительные масла, попадая на волокна льна, конопли, хлопка и их отходы легко окисляются, вызывая их самовозгорание.
При переработке волокнистых материалов образуются производственные отходы (угары), а также пыль и пух.
Пожарная опасность технологических процессов, связанных с образованием пылей, определяется в основном свойствами последних.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЭ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2.Правила противопожарного режима в Российской Федерации, утвержденные Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 апреля 2012 г. № 390.
3. http://www.vniipo.m/nt-journal-pozharnaya-bezopasno/.
УДК 614.84
И. С. Суетнова, C.B. Ефимов
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России»
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Рассмотрены качественные и количественные закономерности при исследовании взрыво- и пожароопасной технологии хранения СУГ
Ключевые слова: аварии, опасности, катастрофы, СУГ.
I.S. Suetnova, S. V. Efimov FIRE HAZARD MODELING
The qualitative and quantitative laws are considered in the study of explosive and flammable LPG storage technology.
Key words: accidents, hazards, catastrophes, LPG.
1. Фазы аварии промышленного объекта
Специфика всякой аварии современного промышленного взрыво- и пожароопасного объекта представляется в обязательном прохождении ее некоторых характерных фаз:
Фаза инициирования аварии
В этот период установки переходит в нестабильное (предаварийное) состояние и вводится фактор неустойчивости. Такую ситуацию можно интерпретировать как наличие у установки "болевой точки", для которой незначительное отклонение от нормального режима эксплуатации способно вызвать крупную аварию и сопутствующие ей колоссальные разрушительные эффекты. Она наименее определена для новых установок и новых технологий - там, где полностью отсутствует опыт эксплуатации, и нет фактических данных о безопасности, т.е. отсутствует нормативная база для проектирования. На этой фазе существенно влияние человеческого фактора. Обстоятельный анализ статистических данных показывает, что свыше 60% аварий происходит из-за ошибок персонала, т.е. тоже отсутствует нормативная база, регламентирующая вопросы взрыво- и пожаробезопасности при эксплуатации технологического оборудования. Следовательно, основным фактором опасности является неконтролируемый выход продукта из оборудования.
Как показывают статистика и приведенные примеры, аварии возникают в основном при вводе в эксплуатацию и ремонте систем транспорта и хранения СУГ, а также вследствие не изученности причин резкого повышения давления в изотермических резервуарах.
Фаза развития аварии
Этот период характеризуется самопроизвольным выходом продукта и его разливом, процессом испарения, образованием облака взрывоопасных концентраций, контактом облака с источником зажигания. При этом в зависимости от массы испарившегося продукта развитие аварии может носить цепной характер, когда разрушительное действие инициирующего события многократно (иногда в сотни раз) усиливается вследствие вовлечения в процесс энергонасыщенных компонентов технологии. Для современных малоизученных технологий характерна неконтролируемость опасности как штатными системами обеспечения безопасности самого предприятия, так и специальными силами по борьбе с авариями и чрезвычайными ситуациями. Эта особенность объясняет во многом автономный характер протекания аварии, когда темп нарастания событий (темп выделения энергии, опасности) превышает штатные ила специально привлекаемые для нейтрализации разрушительных процессов возможности.
Большинство крупных аварий обусловлено воспламенением газовоздушной смеси, образующейся при утечке сжиженного газа. Если она длится продолжительное время, то создается бассейн испарения сжиженного газа, который может быть причиной взрыва и большого пожара.
Фаза выхода аварии за промышленное предприятие
В современных условиях высокой концентрации объектов, близкого соседства различных зданий и сооружений разрушительное действие аварии при выходе за территорию объекта вовлекает дополнительные опасности для других объектов в ходе процесса и увеличивает масштаб катастрофы. Если же при этом затрагивается население, то авария становится событием социальным и политическим.
Понимание специфики аварий, знание их особенностей и закономерностей позволяют выявить существо возникающих проблем. Для современного состояния проблемы взрыве- и пожаробезопасности характерна ограниченность знаний как в области дефектов и отклонений, накапливаемых под действием технологических нагрузок и способных вызвать аварийную ситуацию, так и в области их поведения под действием воздушных ударных волн, теплового излучения и других поражающих факторов, появляющихся в условиях аварий.
Для обеспечения безопасности необходимо выявление качественных и количественных закономерностей при исследовании взрыво- и пожароопасной технологии хранения СУГ.
На рисунке 1 представлены возможные варианты развития взрыво- и пожароопасных ситуаций.
2. Пожароопасные свойства сжиженных углеводородных газов
Сжиженные углеводородные газы получают из нефти или природного газа. Они обладают высокой плотностью паров, примерно в 1,5-2 раза превышающей плотность воздуха. Низкая температура кипения (пропан: ТкиП = -42,06 °С, бутан: Ткип = -0,5 °С) не позволяет газам в нормальных условиях находиться в жидком состоянии, и они быстро испаряются.
Сжиженные газы обладают высоким коэффициентом объемного расширения, например, в 3,5 раза больше чем у керосина, поэтому при нагревании возможно быстрое повышение давления внутри резервуара и его разрыв. Вследствие высокой плотности и значительной диффузии газы стелятся по земле и могут в безветренную погоду в открытом пространстве локальные взрывоопасные концентрации. Большая скорость испарения СУГ и низкие концентрационные пределы распространения пламени (пропан: НКПР = 2,3 %, ВКПР = 9,4 %, бутан: НКПР = 1,8 %, ВКПР = 9,1 %) обуславливают быстрый рост взрывоопасных концентраций в значительных объемах. Так, из одного литра бутана при I = -4 °С с площади 1 м2 может образоваться взрывоопасная концентрация в течение 1,5 мин в объеме до 13 м2.
0а„ - вероятность аварийного выброса СУГ (разгерметизация резервуара, трубопровода);
С)мг - вероятность мгновенного воспламенения истекающего СУГ;
<3ф - вероятность факельного горения струи истекающего СУГ;
0ОШ - вероятность разрушения резервуара с образованием «огненного шара»;
От, - вероятность воспламенения пролива СУГ, образовавшегося в результате аварии с разгерметизацией установки;
Р3 - вероятность предотвращения пожара благодаря эффективным противопожарным мероприятиям или погодным условиям;
<Зсо - вероятность сгорания облака газовоздушной смеси, образовавшейся в результате выброса и последующего испарения СУГ;
<ЗсД - вероятность сгорания газовоздушной смеси с развитием избыточного давления.
Рис. 1. Логическая схема развития аварии Основными компонентами автомобильного газового топлива являются пропан и
бутан. Они обладают способностью растворять жир, масло, краску, разрушать резину. Поэтому уплотнения в магистралях низкого давления выполнены из бензо- и маслостойкой резины или синтетических материалов. На автомобильные заправочные станции поставляют летнюю и зимнюю смеси газов с различным содержанием пропана и бутана. В летний период 50±Ю% пропана, в зимний период 90±Ю%. Уменьшение количества пропана и увеличение бутана в летний период необходимо для ограничения роста давления в емкостях при положительных температурах окружающей среды. И, наоборот, в зимней смеси пропана больше чем бутана для сохранения необходимого давления и надежной работы технологической системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон о пожарной безопасности.
2. Федеральный закон РФ от 22 июля 2008 г № 123-ФЭ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. ГОСТ 12.1.010-76 Взрывобезопасность. Общие требования.
УДК 614.84
И.С. Суетнова, С.В. Ефимов
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России»
РАСЧЕТ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВА ПРИ СГОРАНИИ ВЗРЫВООПАСНОЙ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ
Произведен расчет избыточного давления взрыва при сгорании взрывоопасной газовоздушной смеси.
Ключевые слова: аварии, газовоздушная смесь, взрыв.
I.S. Suetnova, S. V. Efimov
CALCULATION OF THE OVERPRESSURE OF THE EXPLOSION DURING THE COMBUSTION OF AN EXPLOSIVE GAS-AIR MIXTURE
Calculated excess pressure of the explosion during the combustion of an explosive gas-air mixture.
Keywords: accidents, gas-air mixture, explosion.
Рассчитаем избыточное давление взрыва при сгорании взрывоопасной газовоздушной смеси. Расчет проводиться на основе ГОСТ Р 12.3.047-98.
Избыточное давление ДР, кПа, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси в открытом пространстве рассчитывают по уравнению:
АР = Р
0 33 Зт0'66 5т Л Г г г
J
(1)
где Р0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); тпр - приведенная масса газа, кг; г - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м.
Приведенная масса СУГ рассчитывается по уравнению:
