CC BY
38
УДК 614.8
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВЕ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ НА ООО "КРАСНОЯРСКИЙ ЦЕМЕНТ"
М. Э. Оюн, С. В. Сучкова Научный руководитель - В. И. Бас
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82 E-mail: svetlanasuckova13304@gmail.com
Представлены результаты оценки обеспечения взрывобезопасности ООО "Красноярский цемент ": определен характер разрушения производственных зданий, рассчитаны потери людей при взрыве угольной пыли в цехе Обжиг. Для обеспечения безопасности предприятия разработаны превентивные и оперативные мероприятия.
Ключевые слова: взрыв, угольная пыль, анализатор пыли.
ENSURING SAFETY AT EXPLOSION OF COAL DUST ON LLC "KRASNOYARSK
CEMENT"
M. E. Oyun, S. V. Suchkova Scientific Supervisor - V. I. Bas
Reshetnev Siberian State Aerospace University 82, Mira pr., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation E-mail: svetlanasuckova13304@gmail.com
Results of an evaluation of the explosion safety of the LLC "Krasnoyarsk Cement" are presented: the nature of destruction of production buildings is defined, losses ofpeople at explosion of coal dust in the Roasting shop are calculated. Preventive and operational measures are developed for safety of the enterprise.
Key words: explosion, coal dust, dust analyzer.
ООО "Красноярский цемент" является старейшим активом холдинга "Сибирский цемент". Предприятие выпускает как общестроительные так и специальные цементы, которые применяются при строительстве гидросооружений. Производственная мощность завода составляет 1,1 миллион тонн цемента в год. В качестве технологического топлива используется уголь. Для подготовки технологического топлива на предприятии существует участок подготовки угля. На участке происходит дробление, транспортировка и хранение угля. Технологический процесс сопровождается накоплением угольной пыли как в самом помещении, так и в оборудовании.
Угольная пыль состоит из частиц размером до 300 мкм с преобладанием мелких фракций. Больше всего в угольной пыли частиц размером от 20 до 50 мкм, которые имеют неправильную форму [1]. Угольная пыль сыпуча и легко разлетается под влиянием легких толчков. В сочетании с воздухом она образует взрывоопасную смесь.
В качестве возможного сценария возникновения чрезвычайной ситуации рассматривается выброс большого количества угольной пыли в помещение результате нарушения функционирования системы вентиляции. В случае появления искры возникает взрыв и пожар.
Зоны разрушений и детонационной волны при взрыве угольной пыли в помещении подготовки угля были рассчитаны по методике оценки аварийных взрывов топливно-воздушных смесей (РД 03-409-01) [2]. Исходными данными для расчета были приняты: удельная теплота сгора-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2
ния угля Q=15000 кДж/кг, нижний концентрационный предел распространения пламени угольной пыли ф=70 г/м3, объем помещения 4435,2 м3.
В ходе выполнения работы были установлены:
- масса угольной пыли, необходимой для взрыва, равная 745,1 кг;
- радиус зоны детонационной волны равный 9,3 м.
При оценке последствий взрыва были рассчитаны радиусы зон разрушений: Г1=37,2 м - радиус зоны полных разрешений, г2= 55,8 м - радиус зоны сильных разрушений, г3=74,4 м - радиус зоны средних разрушений, г4 = 111,6 м - радиус зоны слабых разрушений. Зона опасного теплового воздействия составила 16 м [3]. Тепловое воздействие представляет опасность только на работников участка подготовки угля.
Таким образом, в зону полных разрушений попадают цех обжиг с избыточным давлением 1500 кПа и лаборатория с избыточным давлением 1232 кПа здания будут полностью разрушены, восстановление данных объектов невозможно. Подстанция, на которую воздействует избыточное давление 88 кПа, полностью разрушится.
В зону сильных разрушений попадают: склад угля (с избыточным давлением 37 кПа), склад огнеупоров (с избыточным давлением 47 кПа), автовесы (с избыточным давлением 38 кПа) и энергетический цех (с избыточным давлением 32 кПа), у зданий будут разрушены несущие конструкции, образуются трещины в стенах, деформируются перекрытия. Восстановление элементов возможно, но сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций и оборудования.
В зону средних разрушений попадет помещение печей, с избыточным давлением 29 кПа, у помещения возможно разрушение кровли, перегородок, а также части оборудования. Восстановление возможно при капитальном восстановительном ремонте с использованием сохранившихся основных конструкций и оборудования.
В зону слабых разрушений попадает глиноподготовительное отделение с избыточным давлением 15 кПа.
Взрыв вызовет разрушение наименее прочных конструкций зданий, сооружений, и агрегатов, заполнений оконных и дверных проемов, срыв кровли. Основное оборудование будет повреждено незначительно, восстановительные работы сводятся к среднему восстановительному ремонту.
В результате взрыва потери людей составят около 30 человек. Учитывая то, что работники находятся в зданиях, можно предположить что, основной причиной гибели будет получение травм, несовместимых с жизнью, от разрушения зданий.
Одним из наиболее эффективных превентивных мероприятий, способных предотвратить взрыв и, следовательно, ущерб и потери, является установка анализатора пыли Б-701-20. Анализатор уже при незначительном увеличении концентрации пыли за счёт постоянного контроля воздуха рабочей зоны подает звуковой и световой сигналы, а также отправляет сигнал на пульт диспетчера. При срабатывании анализатора предусмотрена остановка технологического процесса на участке подготовки угля.
После остановки технологического процесса предполагаются мероприятия по обнаружению причин повышения концентрации угольной пыли в помещении при помощи визуального осмотра оборудования. При обнаружении неисправности предусмотрено устранение источника чрезмерного выброса угольной пыли. Необходимым мероприятием также является снижение концентрации угольной пыли до нормативных значений. Отчистка помещения выполняется при помощи системы вентиляции. На случай, если система вентиляции вышла из строя и явилась причиной повышения концентрации угольной пыли, на участке подготовки угля предусмотрена установка прецизионного кондиционера ЕВ.И642КСОЕМ1СОК, отвечающего за поддержание температуры помещения, но в качестве резервной функции возможна очистка воздуха от пылей.
Данные мероприятия позволяют снизить риск возникновения чрезвычайной ситуации на участке подготовки угля на 30% [4].
Для предотвращения всех возможных последствий от взрыва необходимо предусмотреть превентивные мероприятия по обеспечению безопасности:
- поддержание в исправном состоянии систем вентиляции;
- систематическая уборка цехов от взрывопожарных пылей;
- освобождение проходов, подъездов к цехам и объектам;
- поддержание в исправном состоянии прямой телефонной связи с диспетчером предприятия.
В качестве оперативных мероприятий предусмотрены:
- оценка фактической обстановки и прогнозирование возможного характера развития чрезвычайной ситуации (проводится органами управления гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций объекта и включает оценку вероятности возникновения взрыва и степени повреждения объекта, прогнозирование разрушений на объекте, определение площади возгорания);
- принятие (уточнение) решения на защиту персонала объекта руководителем объекта. В нем определяются меры по ликвидации последствий взрыва, участки проведения спасательных работ, порядок розыска и оказания помощи пострадавшим, распределение привлекаемых сил и средств по участкам спасательных работ и их задачи;
- оповещение персонала объекта при помощи локальной сети оповещения;
- постановка задач аварийно-спасательным формированиям;
- ликвидация последствий взрыва (тушение пожаров, локализация очага, проведение спасательных работ).
В результате применения всех выше указанных превентивных мероприятий риск возникновения взрыва пылевоздушной смеси сводится к минимуму. Готовность к оперативному реагированию позволит сократить потери и материальный ущерб от пожаров.
Библиографические ссылки
1. Кубышкин, И.Б. О выборе оптимального помола твердого топлива / И.Б. Кубышкин // Энергетик. 2014. № 6. С.43-48.
2. РД 03-409-01 "Методика оценки аварийных взрывов топливно-воздушных смесей"
3. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций / С. А. Буланенков, Воронов С. И., Губченко П. П. и др. // Калуга: ГУП "Облиздат", 2001. 410 с.
4. Шадский И. Чрезвычайные ситуации в промышленности. М.: Институт риска и безопасности, 2001. 188 с.
© Оюн М. Э., Сучкова С. В., 2017
