Научная статья на тему 'Обеспечение пожарной безопасности систем воздуховодов местных отсосов'

Обеспечение пожарной безопасности систем воздуховодов местных отсосов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
257
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Шмурнов П. В.

Представлена статистика пожаров и взрывов, вызванных самовозгоранием веществ и материалов в оборудовании и, в частности, отложений в воздуховодах местных отсосов. Статистика показывает, что изучению процессов аккумуляции отложений в воздуховодах, условий их самовозгорания уделено недостаточно внимания. Для изучения данной задачи необходимо провести исследования, которые будут опубликованы в дальнейшем, направленные на выявление закономерностей образования отложений в воздуховодах, условий их возгорания, а также на обеспечение пожарной безопасности местных отсосов промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Обеспечение пожарной безопасности систем воздуховодов местных отсосов»

Аспирант Московского государственного строительного университета

П. В. Шмурнов

УДК 614.84

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ВОЗДУХОВОДОВ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ

Представлена статистика пожаров и взрывов, вызванных самовозгоранием веществ и материалов в оборудовании и, в частности, отложений в воздуховодах местных отсосов. Статистика показывает, что изучению процессов аккумуляции отложений в воздуховодах, условий их самовозгорания уделено недостаточно внимания. Для изучения данной задачи необходимо провести исследования, которые будут опубликованы в дальнейшем, направленные на выявление закономерностей образования отложений в воздуховодах, условий их возгорания, а также на обеспечение пожарной безопасности местных отсосов промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Пожаровзрывоопасность объектов обусловливается особенностями технологических процессов, количеством и физико-химическими свойствами обращающихся в них горючих веществ, типом используемого оборудования [1,2].

При авариях в помещениях взрывоопасные среды возникают в первую очередь вблизи места утечки или выброса горючих веществ и материалов, а затем могут распространяться по всему объему. Для локализации утечек и выбросов горючих веществ и материалов и предотвращения пожаров и взрывов наряду с общеобменной приточно-вытяжной и аварийной вентиляцией применяют местные отсосы, которые устанавливают в местах генерации пожа-ровзрывоопасных сред.

Системы местных отсосов выполняются, как правило, отдельно от систем общеобменной вентиляции. Это обусловливается следующими соображениями.

Некоторые вещества, удаляемые по одному вентиляционному каналу, могут быть несовместимыми друг с другом и при взаимодействии приводить к образованию взрывоопасных смесей. Имеются также вещества, которые в силу различных причин могут осаждаться или конденсироваться в воздуховодах, вентиляционном оборудовании. При этом возникают горючие отложения, склонные к самовозгоранию, а также жидкие фракции, образующие при повышенных температурах пары воды, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Основные черты механизма самовозгорания отложений заключаются в следующем.

Твердые горючие вещества окисляются на воздухе даже при сравнительно низкой температуре.

Процесс окисления в условиях термической и термоокислительной деструкции сопровождается разогревом. Рост температуры приводит к увеличению скорости реакции и дальнейшему самопроизвольному разогреву. При определенных условиях скорость выделения тепла в процессе окисления горючих веществ и материалов может превышать скорость его потерь. Отмеченное, в свою очередь, приводит к непрерывному росту температуры вещества (материала) и его самовоспламенению. В этом случае для перехода к пламенному горению не требуется внешнего источника зажигания, вещество (материал) воспламеняется под действием суммарного тепловыделения химических реакций процесса.

Из сказанного следует, что пожарная опасность местных отсосов обусловлена следующими данными:

• режимами работы технологического и вентиляционного оборудования;

• показателями пожарной опасности отложений, продуктов термической и термоокислительной деструкции веществ и материалов, их конденсации;

• кинетическими и теплофизическими параметрами процесса самовозгорания отложений;

• критическими параметрами (толщина слоя отложений, период индукции достижения предельного по толщине слоя отложений, температура, при которой возможно воспламенение отложений, образование взрывоопасных концентраций паров и пыли в вентиляционных каналах, по которым при наличии источника зажигания возможно распространение пламени газо,- паро- и пылевоздушных смесей), характеризующими условия самовозгорания отложений в местных отсосах [3].

Достаточно полные и систематизированные данные о пожарах по причине самовозгорания в машиностроительных и других отраслях промышленности России и за рубежом представлены в монографии [3].

За период с 1986 по 1991 гг. с тенденцией роста по годам в машиностроительных отраслях произошло около 2 тыс. пожаров (~30% общего их количества).

Анализ пожаров в эти же годы в окрасочном оборудовании на предприятиях автотракторной промышленности также показал их рост из года в год, причем наибольшее количество пожаров (28,9%) произошло в результате самовозгорания отложений лакокрасочных материалов.

В подавляющем числе аварий пожары и взрывы случаются в технологическом оборудовании (83,2% всех взрывов и пожаров [4]). В отрасли хлебопродуктов на предприятиях по хранению и переработке зерна в технологическом оборудовании (силосы, бункеры, нории, циклоны) за 20 лет (1971-1990 гг.) произошло 195 взрывов, из них 44 (22,5%) — по причине самовозгорания [5]. В эти же годы на рассматриваемых предприятиях произошло 2879 пожаров, причем возникновение значительной их части связано с самовозгоранием сельскохозяйственной продукции.

Характерным по феноменологии возникновения и развития является катастрофический взрыв на Минском радиозаводе (1972 г.). Он был инициирован воспламенением отложений, накопившихся в системе местных отсосов шлифовальных станков. В результате взрыва полностью разрушено производственное здание, пострадали сотни людей [3].

Из большого многообразия видов и типов оборудования наиболее пожаровзрывоопасными являются сушильные агрегаты. На них приходится 28,2% случаев от общего числа пожаров в оборудовании [4]. На предприятиях по хранению и переработке зерна за двадцатилетний период в сушилках произошло 6,1% взрывов от общего их числа (12 взрывов), а рост пожаров составил 1,4 раза [5]. Наиболее частой причиной пожаров и взрывов сушильных агрегатов является самовозгорание веществ и материалов (23,6%) [4].

В публикации [6] представлены сведения о 60 пожарах в сушильном оборудовании, из них 10 (~21%) произошли по причине самовозгорания.

В работах [7-18] приводятся сведения о пожарах, возникших в вентиляционных системах транспорта горючих паровоздушных смесей, инициированных горючими отложениями. Особенно часто пожары в воздуховодах происходят в лакокрасочных цехах, окрасочном оборудовании предприятий

машиностроения, изготовления мебели и бытовой продукции.

Характерным является пожар [11], который произошел в одном из цехов фабрики "Свобода" (г. Москва), выпускающей различные виды парфюмерной продукции, в частности зубную пасту. В тубы для пасты в автоматическом режиме в шкафах с вентиляционными отсосами при температурах выше 200°С наносятся слои лака для предотвращения контакта между металлом и пастой, а снаружи — краски. На протяжении нескольких месяцев в воздуховодах, особенно в местах изгибов и в вертикально расположенных каналах, скапливались продукты термической и термоокислительной деструкции лаков и красок. Тлеющие материалы отложений температурой выше 250°С воспламенили горючие паровоздушные смеси в воздуховодах, что привело к быстромураспространению пожарав цехе.

В работе [19] даются сведения о пожарах 60-90-х гг., связанных с самовозгоранием отложений в технологическом оборудовании, при этом путями распространения пожара служили воздуховоды местных отсосов.

Особую опасность в этом отношении представляют общественные здания и, в частности, высотные гостиницы. В них кухни обычно располагаются на нижних этажах. В монографии [20] описывается пожар в одной из гостиниц Испании, который начался от вспышки масла в противне-жаровне, а затем по жировым отложениям вентиляционных каналов местных отсосов в считанные минуты распространился по всем этажам здания, отрезав пути эвакуации людей. На пожаре погибли 75 и ранены 110 человек.

Одним из наиболее крупных пожаров последних лет (1993 г.) в нашей стране, который принял большие размеры из-за быстрого распространения огня по горючим отложениям вентиляционных каналов, является пожар на КамАЗе [19]. В результате этого пожара был полностью уничтожен завод двигателей.

С 1995 г. статистикой [21-23] учитываются пожары, произошедшие непосредственно по причине самовозгорания. По этим данным подобных пожаров в 1995-2005 гг. происходило 1-2 тыс. в год, причем на транспорте — от 42 до 127 пожаров в год. В рассматриваемый период самовозгорание становилось причиной 1,38 крупного пожара (с существенным материальным ущербом) в среднем за год. В результате этих пожаров ежегодно погибали от 5 до 12 человек.

Выполненный анализ пожаров и взрывов, вызванных самовозгоранием веществ и материалов в оборудовании и, в частности, отложений местных отсосов, показывает, что эта проблема является ма-

64

ООЖАРООЗРЫООБЕЗООАСНОСТЬ 2008 ТОМ 17 №4

лоисследованной. В фундаментальной работе [19] частной задаче, а именно изучению процессов аккумуляции отложений в воздуховодах местных отсосов, условий их самовозгорания, уделено недостаточно внимания. В серии работ, планируемых к опубликованию в дальнейшем, будут представлены

результаты исследований, направленных на выявление закономерностей образования отложений в воздуховодах местных отсосов, условий их самовозгорания, а также на разработку мероприятий по обеспечению пожарной безопасности местных отсосов промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 12.1. 004-91*. Пожарная безопасность. Общиетребования.

2. ГОСТ 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

3. Корольченко, А. Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли/А. Я. Корольченко. — М.: Химия, 1986. — 213 с.

4. Корольченко, А. Я. Пожаровзрывоопасность процессов сушки / А. Я. Корольченко. — М.: Стройиздат, 1987. — 154 с.

5. Вогман, Л. П. Пожарная безопасность элеваторов /Л. П. Вогман, В. И. Горшков, А. Г. Дегтярев. — М.: Стройиздат, 1993. — 289 с.

6. Пожар в выводной вентиляционной трубе на заводе гальванических лакокрасочных покрытий // Касай. — 1985. — Т. 35. — С. 36-40.

7. Логинов, Ф. Л. Противопожарные мероприятия при окраске и сушке изделий / Ф. Л. Логинов. — М.: Стройиздат, 1973. — 128 с.

8. Морогов, М. Самовозгорание лаков и красок в воздуховодах/М. Морогов// Пожарное дело.

— 1979. — № 1. — С. 28.

9. Никитина, Н. С. Склонность нитроотходов к самовозгоранию / Н. С. Никитина // Пожарная профилактика: Сб. науч. тр. МКХ РСФСР, 1961. — С. 93-116.

10. Предупреждение загораний в эмальпечах // Пожарное дело. — 1961. — № 5. — С. 9.

11. Вогман, Л. П. Опасность отложений в воздуховодах вентиляционных систем /Л. П. Вогман, Д. С. Михайлов, Е. И. Ерофейчев // ЛКМ и их применение. — 1980. — № 2. — С. 63-64.

12. Гудкович, В. Н. Пожарная опасность вентиляционных систем / В. Н. Гудкович, В. К. Битюц-кий, Л. Н. Лагода. — М.: НИИТЭХИМ, 1989. — 29 с.

13. Худоев, А. Д. Исследование пожарной опасности печей сушки и технологических систем транспорта паровоздушных смесей / А. Д. Худоев [и др.] //ЛКМ и их применение. — 1984. — № 4. — С. 63-64.

14. Buryk, М. Eliminowanie ragozen przy malowaniu naturskowim / M. Buryk // Prz. poz. — 1982. — T. 70, № 11, 12. — S. 19-21.

15. Канесака Такэо // МОЬ. — 1984. — T. 20, № 3. — С. 67-72.

16. Такахаси, Т. Нюкурино фигута ни еру аэрозору рока ни окэру фигута денка ноэйке / Т. Така-хаси, А. Канагава // Касагу когаху рамбунсю. — 1982. — T. 8, № 5. — С. 629-634.

17. Христов, Х. Обезопасяване на цеховете за лакиране и боядисване/Х. Христов //Огнеборец.

— 1983. — № 7. — С. 5.

18. Yochida, Н. Diname behavior of a erosol filtration in a two-dimensional model filter / H. Yochida, T. Chi //A Erosol Shiense and Technology. — 1985. —V. 4. — P. 365-381.

19. Петров, А. П. Пожарная безопасность технологического оборудования с горючими отложениями: дис. ... д-ра техн. наук/ Петров А. П., Высшая инженерная пожарно-техническая школа. — М, 1994. — 475 с.

20. Савельев, П. С. Пожары-катастрофы / П. С. Савельев. — М.: Стройиздат, 1993. — 431 с.

21. Статистические данные о пожарах в Российской Федерации // Приложение к научно-техни-ческомужурналу "Пожарная безопасность". — М.: ВНИИПО МЧС России, 2000. — 43 с.

22. Пожары и пожарная безопасность в 2004 г. // Статистический сборник. — М.: ВНИИПО МЧС России, 2005. — 139 с.

23. Пожары и пожарная безопасность в 2006 г. // Статистический сборник. — М.: ВНИИПО МЧС России, 2007. — 137 с.

Поступила в редакцию 03.07.08,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.