Научная статья на тему 'ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ КРИТЕРіїВ ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ ТА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ У ВИРОБНИЦТВАХ БіОПАЛИВА'

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ КРИТЕРіїВ ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ ТА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ У ВИРОБНИЦТВАХ БіОПАЛИВА Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
41
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИТЕРії ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ ТА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ / БіОЕТАНОЛ / БЕЗПЕКА / КРИТЕРИИ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ / БИОЭТАНОЛ / БЕЗОПАСНОСТЬ / CRITERIA FOR EXPLOSION AND FIRE HAZARD / BIOETHANOL / SAFETY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Гармаш С.М., Чернова А.С.

Суттєва перевага виробництва біоетанолу полягає у використанні поновлюваних джерел енергії. З липня 2021 року бензин, вироблений і реалізований в Україні, повинен на 5 % складатися з біоетанолу. У процесі виробництва біопалива в країнах Європи більшість смертельних випадків відбувається через недооцінку можливості надзвичайних ситуацій. Пожежо- і вибухобезпечність підприємств - один із найважливіших напрямків у захисті людей та навколишнього середовища від тяжких наслідків. Для проведення профілактичних заходів із пожежо- та вибухонебезпеки необхідне визначення основних критеріїв за вибухопожежною та пожежною небезпекою виробництв біоетанолу на кожному підприємстві. Мета статті - визначення надлишкового тиску вибуху для парів біоетанолу та розміру зони, яка обмежує область концентрацій, що перевищують нижню концентраційну межу поширення полум'я. Висновки. Встановлено результати розрахунку значень критеріїв за вибухопожежною та пожежною небезпекою для біоетанолу, який отримують на модернізованих цукрових підприємствах. Розмір зони ( R нкмп), яка обмежує область концентрацій, що перевищують нижню концентраційну межу поширення полум'я ( С нкмп), складає 7,8 м. Надлишковий тиск вибуху для парів етанолу складає 14,37 кПа. З метою наочного відображення пожежної небезпеки та проведення пожежопрофілактичної роботи під час виробництва біоетанолу необхідно розробляти пожежно-технічні карти. Приміщення виробництва біоетанолу повинні бути забезпечені природною і механічною аварійною вентиляцією, максимально механізованими й автоматизованими, обладнані автоматичними засобами пожежогасіння та автоматичною пожежною сигналізацією.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Гармаш С.М., Чернова А.С.

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

MAIN CRITERIA FOR EXPLOSION-FIRE HAZARDS OF BIOFUEL PRODUCTION

A significant advantage of bioethanol production is the use of renewable energy sources. Since July 2021, gasoline produced and sold in Ukraine should consist of 5 % bioethanol. In the production of biofuels in Europe, most deaths occur due to underestimation of the possibility of emergency situations. Fire and explosion safety of enterprises is one of the most important areas in protecting people and the environment from serious consequences. To carry out preventive measures for fire and explosion safety, it is necessary to determine the main criteria for the explosion and fire hazard of bioethanol production at each enterprise. Purpose. To determine excess explosion pressure for bioethanol vapor and zone size, limiting the range of concentrations exceeding the lower concentration limit of flame propagation. Conclusions . Based on the calculation results, the values of the criteria for explosive and fire hazard for bioethanol, obtained at modernized sugar factories, are established...A significant advantage of bioethanol production is the use of renewable energy sources. Since July 2021, gasoline produced and sold in Ukraine should consist of 5 % bioethanol. In the production of biofuels in Europe, most deaths occur due to underestimation of the possibility of emergency situations. Fire and explosion safety of enterprises is one of the most important areas in protecting people and the environment from serious consequences. To carry out preventive measures for fire and explosion safety, it is necessary to determine the main criteria for the explosion and fire hazard of bioethanol production at each enterprise. Purpose. To determine excess explosion pressure for bioethanol vapor and zone size, limiting the range of concentrations exceeding the lower concentration limit of flame propagation. Conclusions . Based on the calculation results, the values of the criteria for explosive and fire hazard for bioethanol, obtained at modernized sugar factories, are established. The size of the zone (Rnkmp), which limits the range of concentrations exceeding the lower concentration limit of flame propagation (Snkmp), is 7,8 m. The explosion overpressure for ethanol vapor is 14,37 kPa. In order to clearly display the fire hazard and conduct fire prevention in the production of bioethanol, it is necessary to develop fire-technical maps. The premises for bioethanol production should be provided with natural and mechanical emergency ventilation, mechanized and automated as much as possible, equipped with automatic fire extinguishing means and automatic fire alarms.

Текст научной работы на тему «ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ КРИТЕРіїВ ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ ТА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ У ВИРОБНИЦТВАХ БіОПАЛИВА»

УДК 629.039.58

DOI: 10.30838/J.BPSACEA.2312.010920.25.650

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ КРИТЕРПВ ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ ТА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ У ВИРОБНИЦТВАХ Б1ОПАЛИВА

1 *

ГАРМАШ С. М.1 , канд. с.-г. наук, доц., ЧЕРНОВА А. С.2, маг.

'* Кафедра охорони пращ та безпеки життедшльносп, Державний вищий навчальний заклад «Украшський державний хiмiко-технологiчний ушверситет», пр. Гагарша, 8, 49005, Дтпро, Украша, тел. +38 (095) 538-71-38, e-mail: svgarmash@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-2658-162Х

2 Державний вищий навчальний заклад «Украшський державний х1мжо-технолопчний ушверситет», пр. Гагарша, 8, 49005, Днгпро, Украша, e-mail: chernova130714@gmail.com

Анотацiя. Постановка проблеми. Сутгева перевага виробництва бюетанолу полягае у використаннi поновлюваних джерел енергп. З липня 2021 року бензин, вироблений i реалiзований в Украíнi, повинен на 5 % складатися з бiоеганолу. У процеа виробництва бiопалива в крашах £вропи бiльшiсгь смертельних випадк1в ввдбуваеться через недооцiнку можливосгi надзвичайних ситуацш. Пожежо- i вибухобезпечнiсгь щдприемств -один iз найважливiших напрямк1в у захисп людей та навколишнього середовища вщ тяжких наслiдкiв. Для проведения профшактичних заходiв iз пожежо- та вибухонебезпеки необхвдне визначення основних критерив за вибухопожежною та пожежною небезпекою виробництв бiоеганолу на кожному щдприемств^ Мета cmammi - визначення надлишкового тиску вибуху для парiв бюетанолу та розмiру зони, яка обмежуе область концентрацiй, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я. Висновки. Встановлено результати розрахунку значень критерив за вибухопожежною та пожежною небезпекою для бюетанолу, який отримують на модершзованих цукрових пiдприемствах. Розмiр зони (^нкмп), яка обмежуе область концентрацш, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я (Снкмп), складае 7,8 м. Надлишковий тиск вибуху для парiв етанолу складае 14,37 кПа. З метою наочного вiдображення пожежноí небезпеки та проведення пожежопрофiлактичноí роботи тд час виробництва бiоетанолу необхвдно розробляти пожежно-технiчнi карти. Примщення виробництва бiоетанолу повиннi бути забезпечеш природною i механiчною аварiйною вентилящею, максимально механiзованими й автоматизованими, обладнаш автоматичними засобами пожежогасiння та автоматичною пожежною сигналiзацiею.

Ключовi слова: критерИза вибухопожежною та пожежною небезпекою; бiоетанол; безпека

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ КРИТЕРИЕВ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ПРОИЗВОДСТВАХ БИОТОПЛИВА

1 *

ГАРМАШ С. Н. , канд. с.-х. наук, доц., ЧЕРНОВА А. С.2, маг.

'* Кафедра охраны труда и безопасности жизнедеятельности, Государственное высшее учебное заведение «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, 49005, Днипро, Украина, тел. +38 (095) 538-71-38, e-mail: svgarmash@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-2658-162Х

2 Государственное высшее учебное заведение «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, 49005, Днипро, Украина, e-mail: chernova130714@gmail.com

Аннотация. Постановка проблемы. Существенным преимуществом производства биоэтанола является использование возобновляемых источников энергии. С июля 2021 года бензин, производимый и реализуемый в Украине, должен на 5 % состоять из биоэтанола. При производстве биотоплива в странах Европы большинство смертельных случаев происходит из-за недооценки возможности чрезвычайных ситуаций. Пожаро- и взрывобезопасность предприятий - одно из важнейших направлений в защите людей и окружающей среды от тяжелых последствий. Для проведения профилактических мероприятий по пожаровзрывобезопасности необходимо определение основных критериев по взрывопожарной и пожарной опасности производств биоэтанола на каждом предприятии. Цель статьи - определение избыточного давления взрыва для паров биоэтанола и размера зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени. Выводы. По результатам расчетов установлены значения критериев по взрывопожарной и пожарной опасности для биоэтанола, который получают на модернизированных сахарных предприятиях. Размер зоны (R^^), которая ограничивает область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (Снкмп), составляет 7,8 м.

Избыточное давление взрыва для паров этанола составляет 14,37 кПа. С целью наглядного отображения пожарной опасности и проведения пожаропрофилактической работы при производстве биоэтанола необходимо разрабатывать пожарно-технические карты. Помещения по производству биоэтанола должны быть обеспечены естественной и механической аварийной вентиляцией, максимально механизированы и автоматизированы, оборудованы автоматическими средствами пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.

Ключевые слова: критерии по взрывопожарной и пожарной опасности; биоэтанол; безопасность

MAIN CRITERIA FOR EXPLOSION-FIRE HAZARDS OF BIOFUEL PRODUCTION

1 *

GARMASH S.M.1 , Cand. Sc. (Agricult.), Assoc. Prof, CHERNOVA AS.2, Master

'* Department of Labour Protection and Life Safety, State Higher Education Institution "Ukrainian State University of Chemical Technology", 8, Haharina Ave., 49005, Dnipro, Ukraine, tel. +38 (095) 538-71-38, e-mail: svgarmash@ukr.net; ORCID ID: 0000-0002-2658-162Х

2 Department of Labour Protection and Life Safety, State Higher Education Institution "Ukrainian State University of Chemical Technology", 8, Haharina Ave., 49005, Dnipro, Ukraine, e-mail: chernoval 30714@gmail.com

Abstract. Problem statement. A significant advantage of bioethanol production is the use of renewable energy sources. Since July 2021, gasoline produced and sold in Ukraine should consist of 5 % bioethanol. In the production of biofuels in Europe, most deaths occur due to underestimation of the possibility of emergency situations. Fire and explosion safety of enterprises is one of the most important areas in protecting people and the environment from serious consequences. To carry out preventive measures for fire and explosion safety, it is necessary to determine the main criteria for the explosion and fire hazard of bioethanol production at each enterprise. Purpose. To determine excess explosion pressure for bioethanol vapor and zone size, limiting the range of concentrations exceeding the lower concentration limit of flame propagation. Conclusions. Based on the calculation results, the values of the criteria for explosive and fire hazard for bioethanol, obtained at modernized sugar factories, are established. The size of the zone (Rnkmp), which limits the range of concentrations exceeding the lower concentration limit of flame propagation (Snkmp), is 7,8 m. The explosion overpressure for ethanol vapor is 14,37 kPa. In order to clearly display the fire hazard and conduct fire prevention in the production of bioethanol, it is necessary to develop fire-technical maps. The premises for bioethanol production should be provided with natural and mechanical emergency ventilation, mechanized and automated as much as possible, equipped with automatic fire extinguishing means and automatic fire alarms.

Keywords: criteria for explosion and fire hazard; bioethanol; safety

Постановка проблеми. Суттева перевага виробництва бюетанолу полягае у використанш поновлюваних джерел енергл. Вщповщно до Законопроекту № 3356 Верховно!' Ради, з липня 2021 року бензин, вироблений i реалiзований в Укра'ш, повинен на 5 % складатися з бюетанолу з подальшим його збшьшенням до 6 % в 2022 рощ та до 7 % у 2023 рощ [1].

В Укршш е близько 20 виробниюв бюетанолу (переважно на цукрових тдприемствах) загальною потужшстю понад 300 тис. т/рш. Пщ час виробництва бюпалива у кранах Свропи бшьшють смертельних випадюв вщбуваеться через недоощнку можливосп надзвичайних ситуащй. Пожежо- i вибухобезпечшсть тдприемств - один iз найважливших напрямюв у захисп людей та

навколишнього середовища вщ тяжких наслщюв. Для забезпечення профшактичних заходiв iз пожежо- та вибухонебезпеки необхщне визначення основних критерпв за вибухопожежною та пожежною небезпекою виробництв бюетанолу на кожному пщприемст.

Анал1з публжацш. Зпдно з Директивою 2009/28/ЕС бюетанол i бюдизель, яю використовуються на транспортних засобах у чистому виглядi або в сумш^ повинш вщповщати стандартам якосп, встановленим для забезпечення оптимально!' експлуатаци двигуна [14].

Бюетанол - етиловий спирт (етанол), що отримуеться у процес переробки рослинно' сировини, яка мютить крохмаль (кукурудза, зернов^ картопля, цукровi буряки та ш.), для використання як бюпалива для

автомобшьного трaнcпортy [2; 3; S]. Св^овими дiдeрaми в гaлyзi виробництва бiоeтaнодy cтaди США (5S % cвiтового виробництва), Брaзилiя (26 %) та Gвропeйcький шюз (5 %) [11].

В Укрш'ш нaйбiдьший виробник eтaнодy - Гай^н^кий cпиртовий завод, який y 2017 р. виготовив 65 % у^ого eтaнолy. Виробництво продукци на оcновi бiоeтaнодy зневодненого дeнaтyровaного в Укрш'ш здiйcнюють дев'ять пiдприемcтв. Загадьна потужшсть випycкy готово! продукци циx тдприемств y пeршомy квaртaдi 201S рощ становида понад 140 тиc. тонн на рш [10].

Затверджений постановою Kaбiнeтy Miнicтрiв Украши вiд 01.09.2013 р. № 927 «Тexнiчний регламент щодо вимог до aвтомобiдьниx бензишв, дизельного, cyдновиx та котeдьниx палив» та вимоги ДСТУ 76S7:2015 дозводяють використання об'емно1 чacтки бiоeтaнодy до 5 % ддя виробництва традицыник бeнзинiв автомоб^ьник [6].

Уcтaновдeно, що пожежа - найбшьш поширений тип аварп на виробництвax бiоeтaнодy, мexaнiчнe пошкодження обдаднання становить оcновнy причину aвaрiй. З метою виявдення ризиюв контродюютьcя процеот виробництва бiопaдивa на стадп проектування та е^^уата^", вдоcконaдюютьcя зaxоди безпеки та навчання першнаду в цш гaдyзi. Kрiм того, показана нeобxiднicть вивчення доcвiдy iншиx компaнiй та виявдення найбшьш вiрогiдниx зaxодiв безпеки ддя уникнення аварш [13; 15]. До оcновниx фaкторiв займання на пiдприемcтвax виробництва бiоeтaнодy надежать: вщкрите подум'я, бдиcкaвкa, гaрячi повeрxнi, променисте тепдо, кyрiння, рiзaння та зварювання, caмозaймaння бiоeтaнодy, cтaтичнa едектрика, електричш icкри, пeчi, опадювадьне обдаднання [12].

Бюетанод за cтyпeнeм впдиву на оргашзм дюдини надежить до 4-го ^acy небезпеки вiдповiдно до ГОСТ 12.1.007 [5].

Гранично допустима концентращя (ГДЮ пaрiв бiоeтaнодy в повiтрi робочо1 зони виробничиx примiщeнь по етидовому

отирту - 1 000 мг/м3 вiдповiдно до ГОСТ 12.1.005.

Бюетанол мае наркотичну дш, а також здатшсть проникати через пошкоджену шюру. Це - дeгкозaймиcтa рщина, температура займання - 13 0С; температура caмозaймaння - 404 0С. Тeмпeрaтyрнi мeжi вибyxовоcтi пaрiв у поверг нижня - 11 0C. вeрxня - 41 0С. ^н^тра^й^ мeжi вибyxовоcтi при 101,3 кПа (760 мм рт. cт.) -3,6 % об. - 19,0 % об. [5].

Едектрообдаднання мае бути - у вибyxонeбeзпeчномy виконанш.

Обов'язкова герметизащя виробничиx процeciв. Примщення з виробництва бiоeтaнодy повинно бути обдаднане загадьнообмшною припдивно-витяжною вeнтидяцiею з мexaнiчним cпонyкaнням.

Пiд чac роботи з бюетанодом повиннi бути виконаш вимоги щодо температури в примщенш i вмicтy пар.

Вибyxонeбeзпeчнi концентрацп в примiщeнняx визначають за допомогою aвтомaтичниx cтaцiонaрниx cигнaдiзaторiв.

Перевага cyмiшeй етаноду з iншими видами падива перед «чистим» етанодом подягае у кращш запалюваноеп завдяки низькому вмюту водоги, тодi як «чиcтий» етанод (марка E100, з умютом C2H5OH 96,6 %) - це дистилящя азеотропу [9].

Пожежна небезпека тexнологiчного процecy оцiнюетьcя розрaxyнковим або екотериментальним шдяxом, яким визнaчaютьcя [4; 7]:

- наддишковий тиж вибyxy ддя пaрiв дeгкозaймиcтиx (ЛЗР) та горючиx рiдин (ГР) у примiщeннi;

- розмiр зон, обмeжeниx нижньою концентрацшною межею поширення подум'я гaзiв i пaрiв;

- iнтeнcивнicть випаровування горюча рiдин на вiдкритомy проcторi i в примщенш та iн.

Порядок розрaxyнкy значень критерпв за вибyxопожeжною та пожежною небезпекою наведено у ДСТУ Б В.1.1-36:2016 [7].

Розрaxyнок наддишкового тиcкy вибyxy ддя пaрiв дeгкозaймиcтиx (ЛЗР) та горюча

рiдин (ГР), яю складаються з атомiв С, Н, О, N С1, Вг, I, F, проводиться за формулою:

ДР = (р - р).

тах ^ тах 0 ^

т ■ Z-100

■ О ■ С ■ К

Нп ст ^п

(1)

де Ртса - максимальний тиск вибуху стехюметрично!' пароповггряно!' сумiшi в замкнутому об'ем^ кПа.

Максимальний тиск вибуху

визначаеться за формулою:

у ■ Р ■ Тв

, (2)

Ртах =

х ■ Т 0

де у - кiлькiсть молiв речовини пiсля вибуху (визначаеться з рiвняння повного окиснення одного моля горючо!' ридини); Тв - температура вибуху, для бшьшосп речовин близько 1 500 К; х - кшьюсть молiв речовин до вибуху, (визначаеться з рiвняння повного окиснення одного моля горючо!' речовини); Т0 - початкова температура, К; Р0 - атмосферний тиск, кПа (приймаеться Ро = 101,3 кПа); т - маса парiв ЛЗР, що потрапили в результат! розрахунково!' аварп до об'ему примiщення, яку визначають для парiв ЛЗР за формулою:

т = WвFв•Tр, (3)

де Ж - штенсившсть випаровування, кгс-1м-2; Fв - площа випаровування; тр -тривалють випаровування ЛЗР (етанолу), приймаеться 3 600 с; Z - коефщент участ парiв ЛЗР у вибуху (для етанолу приймаеться Z = 0,3); Vвiлbн - вшьний об'ем примiщення (0,8Vприм.), м3; рг - густина парiв ЛЗР за розрахунково'! температури гр, (кг м-3), що визначаеться за формулою:

о„

_м_

Vо - (1 + 0,00367 -г )

(4)

де М - молярна маса етанолу, кг/кмоль; У0 - мольний об'ем, що дорiвнюе 22,413 м3/кмоль; гр - розрахункова температура.

1нтенсившсть випаровування ЛЗР визначаеться за формулою:

Ж = 10-6 ■ Р

М

(5)

де Рн - тиск насичених парiв; М - молярна маса ЛЗР, кг/кмоль.

Тиск насичених парiв ЛЗР (Рн) за розрахунково' температури:

Рн = 0,133 -10

А—

г+СА

(6)

де А, В, СА - константи Антуана, що залежать вщ властивостей рщини, приймаються за довiдником; гр -розрахункова температура; Сст -стехюметрична концентрацiя парiв етанолу, % (об.), що визначаеться за формулою:

100

Ст =

1 + 4,84-р

(7)

де в - стехiометричний коефiцiент кисню в реакцп горiння:

Р = Пс +

пн - пх

4

"0 2

(8)

де пс, пн, п0, пх - число атомiв С, Н, О та галогешв у молекулi парiв ЛЗР; Кн -коефщент, що враховуе негерметичшсть примiщення (приймаеться Кн = 3).

Горизонтальш розмiри зони Rнкмп, яю обмежують область концентрацiй, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я СНКМП, обчислюють за формулою:

Янкмп = 3,1501 ■Щсрн-

■ СНКМП

Оп ■ Рн

, (9)

де рп - густина парiв ЛЗР за розрахунково!' температури й атмосферного тиску, кг м-3; Рн - тиск насичених парiв ЛЗР за розрахунково' температури, кПа; К -коефщент, значення якого приймаеться рiвним т/3 600 для ЛЗР (К = 1); СНКМП -нижня концентрацшна межа поширення полум'я по паропов^рянш сумш^ % (об.); тп - маса парiв ЛЗР, кг.

Мета дослщження - визначення надлишкового тиску вибуху для парiв етанолу та розмiру зони, яка обмежуе область концентрацш, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я.

Результати дослщжень. На основi аналiтичного огляду використаних джерел установлено, що технолопчш процеси, в яких застосовуються легкозаймист

в

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

и.813

0,333

т

речовини, повиннi виконуватися в примщеннях, забезпечених природною i механiчною аварiйною вентиляцieю. Виробничi процеси отримання бiоетанолу повиннi бути максимально мехашзованими й автоматизованими, вiдбуватися в герметизованому обладнанш, що виключае видшення в примiщення шкiдливих, вибухопожежонебезпечних парiв, газiв i пилу.

Примiщення повиннi бути обладнаш автоматичними засобами пожежогасiння i автоматичною пожежною сигналiзацiею.

У пожежонебезпечних цехах i на обладнаннi, що становить небезпеку вибуху або займання, повинш бути вившеш знаки, яю забороняють користування вiдкритим вогнем, а також знаки, що попереджають про обережшсть за наявностi займистих та вибухових речовин.

Для вловлювання спиртових парiв, що виходять iз повiтряних клапанiв апарата, необхщно встановлювати спиртовi пастки, а неконденсоваш гази виводити за межi примщення

Апаратне вiддiлення мае бути обладнане звуковою сигналiзацiею, що попереджае про небезпечну концентращю спиртово'1 пари i включае аварiйну вентиляцiю, а також обладнане пожежною сигналiзацiею або засобами аваршного пожежогасiння

Рiвняння повного окиснення одного моля рщини - етанолу (реакщя горiння):

С2Н5ОН + ЗО2 ^ 2СО2 + ЗН2О.

Визначаемо максимальний тиск вибуху стехюметрично'1 паропов^ряно'1' сумiшi за формулою (2):

5 • 101,3 • 1500 „

Ртах =-?-= 648,25кПа .

тах 4 • 293

Визначаемо тиск насичених парiв етилового спирту (Рн) за розрахунково'1' температури 61 0С (рекомендацiя довi дника) за формулою (6):

Р„ = 0,133 -10

= 6,517кПа.

Визначаемо штенсившсть випарову-вання етилового спирту за формулою (5):

= 10-6 • 6,517 • л/4б = 44,2 -10-6 кг • с- •

м

Визначаемо масу пари етанолу, яка може потрапити у пов^ря примiщення через випаровування за формулою (3):

т = 44,2 10-6 244 3600 = 38,82 кг.

Обчислимо густину парiв етанолу за розрахунково'1' температури за формулою

(4):

Рп =

46

22,413 • (1 + 0,00367 • 61)

= 1,68кг / м3.

Стехюметричний коефiцiент кисню в реакцп горiння визначаемо за формулою (8):

Р = 2 + ^ -1 = 3. 4 2

Стехюметричну концентрацiю парiв етанолу розраховуемо за формулою (7):

Ст =

100

1 + 4,84 • 3

= 6,44.

Надлишковий тиск вибуху для парiв етан олу визначаемо за формулою (1):

АР = (648,25 - 101,3) • 38,82 ^0,3 ^100 = 14,37кПа 1366 • 1,68 • 6,44 • 3

Стутнь руйнування будiвлi за даного тиску низький, безпечний для людини.

Визначаемо горизонтальш розмiри зони РНКмП, як обмежують область концентрацiй, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я Снкмп, за формулою (9):

Кнкмп = 3,1501^ 1

6,517 3,6

38,82 1,68 • 6,517

= 7,78м •

З метою наочного вщображення пожежно'1' небезпеки та проведення пожежопрофшактично'1' роботи тд час виробництва бiоетанолу необхiдно розробляти пожежно-техшчш карти, в яких наводять:

- схему виробництва бюетанолу (норми технологичного режиму,

пожежонебезпечш дiлянки, зони ризику);

0,813

0,333

1918,5

7,81

- схему розмщення примщень, основного устаткування, обладнання, матерiалiв;

- характеристики пожежно'1 небезпеки, заходiв безпеки та пожежонебезпечних властивостей речовин.

Висновки. 1. Установлено результати розрахунку значень критерив за вибухопожежною та пожежною небезпекою для бiоетанолу, який отримують на модернiзованих цукрових пщприемствах.

2. Розмiр зони (R нкмп ), яка обмежуе область концентрацш, що перевищують нижню концентрацiйну межу поширення полум'я (Снкмп), складае 7,8 м.

3. Надлишковий тиск вибуху для парiв етанолу складае 14,37 кПа.

4. 1з метою наочного вщображення пожежно'1 небезпеки та проведення пожежопрофшактично! роботи пiд час виробництва бюетанолу необхщно розробляти пожежно-технiчнi карти.

5. Примщення для виробництва бюетанолу повинш бути забезпеченi природною i механiчною аварiйною вентиляцiею, максимально мехашзованими i автоматизованими, обладнанi автомати-чними засобами пожежогасшня i автоматичною пожежною сигналiзацiею.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Биоэтанол в бензине с 2021 года. URL: https://ubr.ua/market/industrial/bioetanol-v-benzine-s-2021 -hoda-vYrastut-li-tsenv-i-pochemu-neftepererabatyvaiushchie-kompanii-protiv-3892881 (дата звернення 10.04.2020).

2. Гармаш С. Н. Биоконверсия отходов аграрного сектора экономики с целью получения биоэтанола. BicHUK Дтропетровського державного аграрно-економiчногоутверситету. 2016. № 1. С. 32-36.

3. Гармаш С. Н., Герасименко В. А., Рунова Г. Г. Экобиотехнология переработки отходов с целью получения биоэтанола. Строительство, материаловедение, машиностроение. 2015. Вып. 83. С. 77-83.

4. ГОСТ 12.1.004-91. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. Москва : Стандартинформ, 1991. 50 с.

5. ГОСТ 33872-2016. Межгосударственный стандарт. Биоэтанол топливный денатурированный. Технические условия. Москва : Стандартинформ, 2017. 11 с.

6. ДСТУ 7687:2015. Бензини автомобшьш £вро. Техшчш умови. Вид. офщ. [Чинний ввд 2015.05.28]. Ки!в: ДП «УкрНДНЦ», 2015. 16 с. (Державний стандарт Укра!ни).

7. ДСТУ Б В.1.1-36:2016. Визначення категорш примщень, будиншв та зовшшшх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. Вид. офщ. [Чинний вщ 2017.01.01]. Кшв : Мшрегюн Украши, 2016. 17 с. (Державний стандарт Украши).

8. Марченко В. М., Кгг А. В. Аналiз потенщалу виробництва бюетанолу з цукрових буряшв в Укра!'ш. Агросвт. 2018. № 22. С. 21-27.

9. Пожароопасные свойства. Биоэтанол. URL: https://helpiks.org/6-53806.html (дата звернення 10.04.2020).

10. Стратепчш прюритети ввдродження спиртово! галузi в контексп змiцнення енергетично! самодостатностi Укра!ни. URL: http://ukrspirt.com/news/novini pidpriemstva/strategichni-prioriteti-vidro-1 -ennya-spirtovoyi-galuzi-v-konteksti-zmicnennYa-energetichnoYi-samodostatnosti-ukraYini.html (дата звернення 10.04.2020)

11. Трипольська Г. С. Використання бiопалива громадським дорожнiм транспортом як один з шструменпв стимулювання попиту на бюпаливо в Укра!ш. Вiдновлювана енергетика. 2019. № 4. С. 85-91.

12. Amin Md., Tanjin Khan, Faisal Amyotte Paul. A Bibliometric Review of Process Safety and Risk Analysis. Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 126. Pp. 366-381.

13. Calvo Olivares, Rivera Selva, №nez McLeod. Database for accidents and incidents in the fuel ethanol industry. Jorge Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2015. Vol. 38. Рр. 276-297.

14. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC. URL: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=0J:L:2009:140:0016:0062:EN:PDF. (Дата звернення: 10.04.2020).

15. Wu Hao, Penarrubia Igor, Cui Lin, Zhao Jinsong. Process of safety management considerations for biofuel production. Frontiers of Engineering Management. 2017. Vol. 4, iss. 3. Pp. 357-367.

REFERENCES

1. Bioetanol v benzine s 2021 goda [Bioethanol in gasoline since 2021]. (Accessed: 10 April 2020). (in Russian).

2. Garmash S.N. Biokonversiya othodov agrarnogo sektora ekonomiki s cel'yu polucheniya bioetanola [Bioconversion of waste from the agricultural sector to produce bioethanol]. Visnik Dipropetrovs'kogo derzhavnogo

agrarno-ekonomichnogo universitetu [Bulletin of the Dnipropetrovsk State Agrarian-Economic University]. 2016, no. 1, pp. 32-36. (in Russian).

3. Garmash S.N., Gerasimenko V.A. and Runova G.G. Ekobiotekhnologiya pererabotki othodov s cel'yu polucheniya bioetanola [Ecobiotechnology of waste processing in order to obtain bioethanol]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie. [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering 2015, vol. 83, pp. 77-83. (in Russian).

4. GOST 12.1.004-91. Mezhgosudarstvennyj standart. Sistema standartov bezopasnosti truda. Pozharnaya bezopasnost'. Obshchie trebovaniya [Interstate standard. Occupational safety standards system. Fire safety. General requirements]. Moscow : Standartinform Publ., 1991, 50 p. (in Russian).

5. GOST 33872-2016. Mezhgosudarstvennyj standart bioetanol toplivnyj denaturirovannyj. Tekhnicheskie usloviya [Interstate standard bioethanol fuel denatured. Technical conditions]. Moscow : Standartinform Publ., 2017, 11 p. (in Russian).

6. DSTU 7687:2015. Benzini avtomobil'ni Cvro. Tekhnichni umovi [DSSTU 7687:2015. Gasoline Automotive Euro. Technological mind]. Official edition. Effective from 05.28.2015. Kyiv : DP "UkrNDNC" Publ., 2015, 16 p. (in Ukrainian).

7. DSTU B V.1.1-36:2016. Viznachennya kategorij primishchen', budinkiv ta zovnishnih ustanovok za vibuhopozhezhnoyu ta pozhezhnoyunebezpekoyu [Determining the categories of premises, buildings and outdoor installations by explosion and fire hazard]. Official edition. Effective from 01.01.2017. Kuiv : Minregion of Ukraine, 2016, 17 p. (in Ukrainian).

8. Marchenko V.M. and Kit A.V. Analiz potencialu virobnictva bioetanolu z cukrovih buryakiv v Ukraïni [Analysis of the potential of bioethanol production from sugar beets in Ukraine]. Agrosvit [Agrarian world]. 2018, no. 22, pp. 21-27. (in Ukrainian).

9. Pozharoopasnye svojstva. Bioetanol [Fire hazardous properties. Bioethanol]. Accessed: 10 April 2020. (in Russian).

10. Strategichni prioriteti vidrodzhennya spirtovoï galuzi v konteksti zmicnennya energetichnoï samodostatnosti Ukraïni [Strategic priorities for alcohol distillery in the context of energy self-sufficiency in Ukraine]. Accessed: 10 April 2020. (in Ukrainian).

11. Tripol's'ka G.S. Vikoristannya biopaliva gromads'kim dorozhnim transportom yak odin z instrumentiv stimulyuvannya popitu na biopalivo v Ukraïni [The use of biofuels by public road transport as one of the tools to stimulate demand for biofuels in Ukraine]. Vidnovlyuvana energetika [Renewable energy]. 2019, no. 4, pp. 85-91. (in Ukrainian).

12. Amin Md. and Tanjin Khan Faisal Amyotte and Paul. A Bibliometric Review of Process Safety and Risk Analysis. Process Safety and Environmental Protection. 2019, vol. 126, pp. 366-381.

13. Calvo Olivares, Rivera Selva and Nûnez McLeod. Database for accidents and incidents in the fuel ethanol industry. Jorge Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2015, vol. 38, pp. 276-297.

14. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC. Accessed: 10 April 2020.

15. Wu Hao, Penarrubia Igor; Cui Lin and Zhao Jinsong. Process safety management considerations for biofuel production. Frontiers of Engineering Management. 2017, vol. 4, iss. 3, pp. 357-367.

Hagmm.na go pegaK^ï: 25.06.2020.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.