Tags: несчастные случаи   риски   опасность   профилактика несчастных случаев   индивидуальные средства защиты   безопасность   пожарное дело   пожарная охрана  

Similar

Противопожарные мероприятия в авиапромышленности и в авиации

Пожар и взрыв, особенности их экспертизы

Пожаро- и взрывоопасность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки

Процессы горения

Text 
                    ББК 38.96
К 51
УДК 614.84@75.32)
Рецензенты — Ивановское пожарно-техническое училичиз
(начальник цикла Г. С. Курбатов), В. П, Черепов, начальник
отделения ГУПО МВД СССР.
Клубань В, С, и др.
К 51 Пожарная безопасность предприятий
промышленности и агропромышленного комплекса: Учеб*
для пожарно-техн. училищ/В. С. Клубань,
А.П.Петров, В. С. Рябиков. — М.: Стройиздат, 1987. ^
477 с: ил.
Рассмотрена методика анализа пожарной опасности
технологических процессов производств, автоматические приборы контроля, регу*
лирования и защиты технологического оборудования. Освещены
вопросы пожарной профилактики процессов нагрева, ректификации,
окраски, сушкн веществ и материалов» а также пожарная про фи лак*
тика промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Рассказано
о методах пожарного надзора при экспертизе проектных материалов,
и проведении пожарно-технических обследований.
Для учащихся пожарно-технических училищ.
к 2201000000-503 „,_„ БИ Л1|
047@0-87
© Стройиздат, 1987


ПРЕДИСЛОВИЕ
Утвержденная XXVII съездом КПСС стратегия ускорения
предусматривает перенос центра внимания с количественных показателей
на качество и эффективность, с промежуточных — на конечные
результаты, с расширения производственных фондов — на их
обновление. В 12-й пятилетке предусмотрено направить на реконструкцию и
техническое перевооружение производства свыше 200 млрд, руб. —
больше» чем за предшествующие 10 лет. Последовательно будет
развиваться материально-техиическаи база агропромышленного
комплекса СССР.
Разработка новых технологических процессов, глубокие
качественные изменения в технологии ряда производств нередко
сопровождаются повышением их пожаровзрывоопасности. Реконструкция
промышленных предприятий н обновление производственных фондов,
связанные с остановкой эксплуатируемого н монтажом нового обору*
дования, электрогазосварочиыми работами и т. д., также могут
повышать пожаровзрывоопасиость производств. Механизация,
автоматизация, электрификация технологических процессов связаны с
развитием электрокабельного хозяйства, которое нередко является
местом, где могут возникать крупные пожары. Серьезную опасность
представляет использование легковоспламеняющихся и горючих
жидкостей для очистки и обезжиривания деталей, интенсивное
развитие механизированного и автоматизированного складского
хозяйства. Новые проблемы пожарной безопасности возникают такжа
в связи с ускоренным развитием тепловых и атомных
электростанций. Совершенствование агропромышленного комплекса СССР
предполагает интенсивное развитие не только самого сельского
хозяйства, но и обслуживающих его отраслей промышленности. Зя-
дачей первостепенной важности становится обеспечение пожарный
безопасности при уборке, транспортировании, хранении и
переработке продуктов сельского хозяйства, при эксплуатации, техническом
обслуживании, хранении сельскохозяйственных машин, а также при
хранении и применении средств защиты растений и химических
удобрений, а также спецтехникн.
Предисловие, главы 5-, 6-, 7-, 9-я и § 3.1—3.7 написаны канд.
техи. иаук, доцентом Клубаием В. С, главы 1-, 4-, 11-, 12-я и § 3.8—
канд. техн, наук, доцентом Петровым А. П., главы 2-, 8- и 10-я
ннж. Рябиковым В. С,


Раздел I
ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРОИЗВОДСТВ
Глава 1. МЕТОД АНАЛИЗА ПОЖАРНОЙ
ОПАСНОСТИ И ЗАЩИТЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Пожарная безопасность промышленных и
сельскохозяйственных предприятий в соответствии с ГОСТ
12.1.004-85 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие
требования» обеспечивается системами предотвращения
пожара и противопожарной защиты, а также
организационно-техническими мероприятиями. Разработка
таких систем осуществляется исходя из анализа пожарной
опасности и защиты технологических процессов. Метод
анализа пожарной опасности и защиты технологических
процессов производств основан на выявлении в
производственных условиях причин возникновения горючей
среды, источников зажигания и путей распространения
огня, без знания которых невозможно провести пожар-
но-техническую экспертизу проектных материалов, по-
жарно-техническое обследование объектов, исследование
происшедших пожаров и загораний, других видов работ
государственного пожарного надзора.
Анализ пожарной опасности и защиты
технологических процессов производств осуществляется поэтапно.
Он включает в себя изучение технологии производств;
оценку пожароопасных свойств веществ, обращающихся
в технологических процессах; выявление возможных
причин образования в производственных условиях
горючей среды, источников зажигания и путей
распространения пожара; разработку систем предотвращения
возникновения пожара и противопожарной защиты, а также
организационно-технических мероприятий по
обеспечению пожарной безопасности.
После тщательного изучения технологии производств
по технологическому регламенту или проектным мате-


риалам определяются аппараты, в которых содержатся
легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие
газы и измельченные твердые горючие вещества и
материалы. Устанавливаются, какие именно вещества и в
каком количестве участвуют в технологических
процессах; при этом составляется полный перечень
пожароопасных веществ и дается оценка их пожарной опасности.
К пожароопасным относятся вещества и материалы,
свойства которых каким-либо образом способствуют
возникновению или развитию пожара. В связи с этим,
кроме горючих веществ, к ним должны быть отнесены
азотная и другие кислоты, негашеная известь, перекись
водорода, марганцевокислый калий и т. п.
Свойства веществ, необходимые для анализа
пожарной опасности, могут быть взяты в технологическом
регламенте или пояснительной записке технологической
части проекта, в нормативной и справочной литературе,
а при необходимости определены опытным путем или
аналитически с помощью расчетов. Пожарная опасность
веществ и материалов определяется в соответствии с
ГОСТ 12.1.044-84 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность
веществ и материалов. Номенклатура показателей и
методы их определения».
1.1. Предупреждение возникновения пожара
1.1.1. ОБРАЗОВАНИЕ ГОРЮЧЕЙ СРЕДЫ
ВНУТРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЕ
Вещества и материалы, обращающиеся в
технологических процессах производств, по агрегатному состоянию
делятся на жидкие, газообразные и твердые. Каждая из
этих групп веществ имеет свои особенности, которые
влияют на условия образования горючей среды в
аппаратах.
Аппараты с жидкостями. В производственных
условиях аппараты с жидкостями обычно не заполняются
полностью и следовательно над зеркалом жидкости имеется
определенный свободный объем (рис. 1.1), который
постепенно насыщается парами жидкости.
При таких условиях количество паров в свободном
пространстве может быть достаточным для образования
в смеси с воздухом или другим окислителем горючей


Рис. 1.1. Аппарат с жидкостью:
/ — патрубок для подачи
жидкости; 2 — жидкость; 3 —
паровоздушное пространство; 4 — патрубок
дыхательной линии; 5 — патрубок для
отвода жидкости; 6 — патрубок
дренажной линии
концентрации. С некоторым допущением (главным
образом для высококипящих неоднородных жидкостей)
можно условиться, что концентрация в паровоздушном
пространстве аппаратов с легковоспламеняющимися и
горючими жидкостями при неподвижном их уровне
близка к концентрации насыщенного пара Cs. Эта
концентрация определяется давлением насыщенного пара Ps и
общим давлением РОбщ в свободном объеме аппарата:
Давление насыщенного пара Р8 жидкости может быть
найдено из справочной литературы или определено
расчетным путем. Оно зависит только от температуры
жидкости. Поэтому и концентрация насыщенных паров
является также функцией температуры, т.е. Cs = f(T).
В связи с этим опасность образования горючей
концентрации в закрытом аппарате может быть оценена
путем проверки двух условий:
а) наличия над зеркалом жидкости паровоздушного
объема;
б) выполнения зависимости
Тнав<Т<Твпв, A.2)
где Т — рабочая температура жидкости; ГНпв и
Твав—соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения
/распространения пламени).
Температурные пределы воспламенения для
жидкостей приведены в справочниках. Они могут быть также
определены зкспериментально или расчетным путем.


Рабочая температура жидкости определяется
различными путями. Так, при пожарно-техническом
обследовании действующего производства ее можно
определить по технологическому регламенту или
непосредственно по показаниям приборов в цехе, при пожарно-тех-
нической экспертизе проектных материалов—по
пояснительной записке технологической части проекта. Если
температура жидкости в аппарате при этом изменяется
во времени, то в зависимость A-2) вместо рабочей
температуры Т следует подставлять интервал изменения
температуры.
Условие опасности A.2) может быть применимо для
оценки возможности образования горючей концентра-
ции в аппаратах с неподвижным уровнем жидкости
(чаще непрерывного действия), когда в них образуется
насыщенная концентрация паров жидкости. Это условие
остается справедливым и для периодически
действующих аппаратов (с подвижным уровнем жидкости) при
наполнении, так как подъем уровня жидкости в
аппаратах с дыхательными устройствами не изменит
насыщенную концентрацию паровоздушной смеси над
зеркалом жидкости. Однако при опорожнении таких
аппаратов состояние насыщения газового пространства парами
жидкости нарушается за счет поступления
дополнительного количества воздуха через дыхательную арматуру.
Концентрация при этом уменьшается и для богатых
(выше Гвпв), насыщенных смесей, она может стать
опасной. В таком случае оценку горючести среды по
температурным пределам воспламенения, т.е. по условию
(L2), проводить нельзя. Поэтому ее осуществляют по
соотношению
Сняв <? С <? Свпв, A-3)
где С — рабочая, действительная для данного момента времени,
концентрация паров жидкости; СНлв и СВПв — соответственно нижний и
верхний концентрационные пределы воспламенения жидкости
(распространения пламени).
Действительную рабочую концентрацию С можно
определить экспериментально или расчетом, в частности,
исходя из того, что для данной рабочей температуры
жидкости всегда справедливо неравенство C<zCs за
счет разбавления насыщенной концентрации Cs при
поступлении в газовое пространство аппарата через
дыхательную арматуру воздуха, равного по количеству
объему откачанной (слитой) жидкости.


Концентрационные пределы воспламенения для
жидкостей приводятся в справочной литературе, а при
необходимости могут быть определены экспериментально
или расчетным путем.
Таким образом, соотношение A.3) также
представляет собой условие опасности для образования горючей
среды в закрытом аппарате. Однако оно справедливо не
только при опорожнении аппарата, но и при наполнении
и неподвижном уровне жидкости в аппарате. Поэтому
это соотношение является более общим по сравнению с
условием A.2), но из-за больших трудностей при
определении рабочей концентрации оно менее удобно для
практического использования.
Если хотя бы одно из условий (а и б) в аппарате
не соблюдается, то горючая среда в нем образоваться
не может. Это положение заложено в основу тех
технологических решений, которые направлены на
предупреждение образования горючей среды.
Предупреждение образования горючей
паровоздушной среды внутри аппаратов с жидкостью при их
нормальной работе могут обеспечивать следующие
технологические решения.
Ликвидация свободного
паровоздушного пространства (объема), что достигается:
полным заполнением аппарата жидкостью (к таким
аппаратам можно отнести реакторы змеевикового типа,
теплообменники, электродегидраторы и т. п., которые
при нормальном режиме работы всегда работают при
полном заполнении); устройством хранилищ, в которых
жидкости находятся под защитным слоем воды
(например, сероуглерод) или над слоем воды (например,
нефтепродукты) ; применением резервуаров с плавающей
крышей (рис. 1.2) или понтоном (рис. 1.3) (при
эксплуатации резервуаров с понтонами необходимо иметь в
виду, что их надпонтонное пространство хотя и
значительно медленнее, чем с открытым зеркалом испарения,
но все же постепенно насыщается парами находящейся
в резервуаре жидкости; нарастание концентрации даже
у исправных резервуаров происходит тем быстрее, чем
выше упругость насыщенных паров жидкости и больше
интенсивность чередования операций слива — налива,
поэтому для предупреждения образования горючей
концентрации в таких резервуарах надпонтонное
пространство должно эффективно проветриваться с помощью
8


'// /// /// Ш W I// /// /// ///
/// /// /л
7/ /// /// /// /// /// ////// /// Iff ///77/ /// /
Рис. 1.2. Схема наземного ре- Рнс. 1.3. Схема наземного резер-
зервуара с плавающей крышей: вуара с понтоном:
/ — корпус; 2 — плавающая
крыша; 3 — жидкость
/ — корпус; 2 — понтон; 3 —
дыхательный клапаи; 4 — газовое
(паровоздушное) пространство; 5 —жидкость
специальных устройств естественного вентилирования —
дефлекторов, вентиляционных проемов и т.п.);
применением емкостей с мягкими (эластичными) стенками
обычно из резинотканевого материала, которые
представляют собой замкнутую оболочку в виде подушки.
Обеспечение безопасного
температурного режима работы аппарата, что
достигается автоматическим поддержанием такой рабочей
температуры в аппарате, которая лежит за
температурными пределами воспламенения, т. е. ниже нижнего
(например, в емкостях с мазутом или дизельным топливом)
или выше верхнего (например, в ректификационных
колоннах, реакторах) пределов воспламенения.
Снижение концентрации горючих
паров жидкости в паровоздушном
пространстве. Оно обеспечивается применением
высокостойких пен, эмульсий, полых микрошариков из
полимерных материалов и т.п., способных, не разрушаясь
длительное время, препятствовать процессу испарения
(аналогично плавающему понтону); введением в
горючую жидкость добавок, снижающих в газовом
пространстве парциальное давление ее паров. В качестве таких
добавок могут быть применены, например, вода — для
метилового, этилового и др. спиртов, ацетона и уксусной
кислоты; четыреххлористый углерод — для
нефтепродуктов и сероуглерода.
Флегматизация паровоздушного про-


странства аппаратов путем введения в
него негорючих (инертных) газов.
Негорючие газы (азот, диоксид углерода, водяной пар,
выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания и др.)
снижают парциальную концентрацию кислорода в смеси,
сужая пределы воспламенения. Кроме того, обладая
определенной теплоемкостью, они способны отнимать
часть тепла, которое пошло бы на нагрев исходной
горючей смеси. Поэтому эффективность действия
инертного компонента тем сильнее, чем выше его
теплоемкость. При введении достаточного количества инертного
газа в горючую смесь воспламенение ее становится
невозможным. Следовательно, существует флегматизи-
рующая концентрация инертного компонента, которая
на практике может быть определена расчетным путем.
Применение системы газовой обвязки
емкостных аппаратов (резервуаров) с
изменяющимся уровнем жидкости. Это
решение позволяет значительно снизить поступление
атмосферного воздуха в паровоздушное пространство
опорожняемого резервуара.
Аппараты с газами (рис. 1.4). Их работа чаще
связана с некоторым избыточным давлением, и обычно
аппараты и трубопроводы при нормальной работе заполнены
горючим газом (или смесью газов) без примеси
окислителя. Горючая концентрация внутри таких аппаратов
образоваться не может из-за отсутствия окислителя
(рабочая концентрация в них С = 100 % об.).
Реже по технологическому регламенту в аппарат
подается смесь горючего газа с воздухом или кислородом
(например, при производстве водорода конверсией
метана, ацетилена — термоокислительным пиролизом
природного газа). Возможность образования горючей
смеси в этом случае может быть оценена по соотношению:
Ошв < С ^^впв (' -4)
где С — рабочая концентрация горючего газа в аппарате; Сипв,
Свив — нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения
газа.
Рабочую концентрацию определяют по
технологическому регламенту исходя из соотношения компонентов,
подаваемых в аппарат, или путем взятия проб смеси
газов из аппарата и проведения газового анализа на
соответствующих приборах.
Для предупреждения образования горючей концент-
10


Рис. 1.4. Аппарат с газом:
у — корпус; 2 — наполнительная ли*
ння; 3 — манометр: 4 — расходная
линия: 5 — предохранительный кла-
ган; 6" — газ
7ГТ/Г /// /// /// /// /// /// /" Ш
рации в аппаратах с газами используются следующие
технические решения:
поддержание рабочей концентрации горючего газа в
смеси с окислителем за концентрационными пределами
воспламенения с помощью систем автоматики; при этом
условие опасности A.4) преобразуется в условие
безопасности:
с<снпвили A-5)
С>СВПВ?ЛИ A.6)
флегматизация негорючими (инертными) газами.
Такое решение используется при наличии смеси горючего
газа с окислителем, находящейся в пределах
воспламенения или близкой к ним.
Аппараты с пылями. Многие технологические
процессы (дробление, размол, разрыхление, сепарация,
пневмотранспорт и т. п.) связаны с получением,
переработкой или выделением в качестве побочного продукта
пылевидных материалов (пылей), которые представляют
собой твердые вещества в состоянии тонкого
измельчения. В зависимости от размеров частиц и скорости
движения воздуха пыль может находиться во взвешенном
(аэрозоль) или осевшем (аэрогель) состояниях.
Минимальную скорость движения воздушного потока
(скорость витания), при которой твердая частичка данного
размера начнет оседать, определяют расчетным путем.
Взвешенная в воздухе пыль может образовывать
взрывоопасную концентрацию. Концентрационные пределы
воспламенения пылевоздушных смесей зависят от
химического состава вещества, его измельченности
(дисперсности), влажности и зольности. Для оценки
возможности образования горючей концентрации пыли в смеси с


воздухом внутри технологического оборудования на
практике используют чаще только нижний
концентрационный предел воспламенения С»пв, так как верхний
предел очень высок и практически труднодостижим. Кроме
того, пылевоздушные смеси в большей степени, чем
паровоздушные, склонны к расслоению. Поэтому в
оборудовании даже при очень высоких концентрациях всегда
могут образоваться локальные объемы (зоны) с
концентрацией ниже верхнего предела воспламенения Свпв.
В связи с этим условие, при котором внутри аппарата
или трубопровода может образоваться горючая
концентрация, имеет следующий вид:
С>Снав. A.7)
Рабочая концентрация в аппарате С определяется
по максимуму с учетом взвешенной и осевшей пыли.
Повышенную опасность для технологического
оборудования представляет также осевшая пыль,
образующаяся в виде отложений на внутренних стенках аппаратов
и воздуховодов систем пневмотранспорта. Обладая
развитой поверхностью контакта с окислителем (чаще с
воздухом), она в отложившемся состоянии может
самовозгораться, а при взвихрении — образовывать горючую
концентрацию.
Это обстоятельство обуславливает характерную
особенность циклического протекания пылевых' взрывов.
Сначала, как правило, происходит первичный взрыв
(вспышка) небольшой мощности в локальной зоне
технологического оборудования. Образующаяся при этом
ударная волна приводит к взвихрению отложившейся
пыли и образованию горючей пылевоздушной смеси в
значительно большем объеме. Происходит повторный
взрыв, который часто приводит к разрушению
оборудования и к образованию горючей концентрации уже в
объеме производственного цеха. Мощность последнего
взрыва оказывается достаточной для разрушения всего
здания, в котором размещается производство.
Такое развитие процесса, представляющего собой
следующие друг за другом взрывы с последовательно
нарастающей мощностью, можно наблюдать во всех
катастрофических по своим последствиям случаях
пылевых взрывов, происшедших на элеваторах, сахарных
заводах и других предприятиях, с «пылящими»
технологическими процессами производства.
12


Осевшая пыль в машинах и аппаратах
накапливается в застойных зонах (карманах, тупиковых линиях,
при резком изменении диаметра трубопроводов и
наличии острых сопряжений). Накапливанию осевшей пыли
способствуют увеличенная влажность среды и
конденсация влаги на внутренних стенках аппаратов и
трубопроводов, повышенная их шероховатость.
Для предупреждения образования горючей
концентрации в аппаратах с пылями могут быть применены
следующие технологические решения:
применение менее «пылящих» технологических
процессов (например, вибрационного помола, измельчение
с увлажнением);
устройство систем местных отсосов (систем
аспирации) от технологического оборудования;
флегматизация негорючими (инертными) газами и
минеральными пылями. Например, введение инертных
газов внутрь аппаратов в опасные периоды работы,
использование их для пневматической транспортировки
опасных пылевидных материалов, добавление к
огнеопасной пыли минеральных веществ (мела, цемента и
т.п.);
предупреждение оседания пылей на внутренних
поверхностях аппаратов и трубопроводов. Это достигается
выбором оптимальной (выше скорости витания)
скорости пневмотранспортирования пылевидных материалов,
повышением класса чистоты при их обработке,
использованием плавных поворотов, переходов диаметров и
сопряжений поверхностей, принятием соответствующих
уклонов (конусной части аппаратов не менее 60°,
самотечных трубопроводных линий — не менее 45° к
горизонту), использованием вибрационных устройств,
предохранением образования конденсата (теплоизоляцией
оборудования, размещением его в отапливаемых
помещениях и т. п.).
1.1.2. ОБРАЗОВАНИЕ ГОРЮЧЕЙ СРЕДЫ
ПРИ ВЫХОДЕ ВЕЩЕСТВ НАРУЖУ
ИЗ НОРМАЛЬНО ДЕЙСТВУЮЩИХ АППАРАТОВ
Горючая среда в производственном помещении или
на открытой площадке может образоваться только при
выходе горючих веществ из аппаратов наружу. Такие
условия появляются даже при нормальной работе тех-
13


нологического оборудования, когда применяются
аппараты с открытой поверхностью испарения, с
дыхательными устройствами, периодически открываемые для
загрузки и выгрузки, герметичные и с сальниковыми
уплотнениями.
Оценка опасности образования горючей среды в этих
случаях будет определяться свойствами и количеством
веществ, выходящих из аппаратов за определенный
отрезок времени.
Наиболее опасными аппаратами, из которых
возможно поступление большого количества горючих
веществ при нормальной работе, являются аппараты с
открытой поверхностью испарения (различные ванны для
окраски и пропитки изделий, для промывки и
обезжиривания деталей и т.п.). Горючая концентрация над
зеркалом испарения в этих аппаратах может образоваться
только тогда, когда рабочая температура Т жидкости
будет выше или равна ее температуре вспышки Твсп.
Тогда условие опасности будет иметь вид
Т>Твса. A.8)
Для практического использования этого условия
численное значение Т определяют по проекту или
технологическому регламенту, а Твса — по справочнику.
Для предупреждения образования горючих
паровоздушных смесей над аппаратами с открытой
поверхностью испарения используются следующие
технологические решения, которые вытекают из анализа условия
опасности A.8):
замена (где это допускается технологией) открытых
аппаратов на закрытые;
поддержание рабочей температуры в безопасной
области (ниже температуры вспышки жидкости);
замена ЛВЖ и ГЖ в открытых аппаратах на
негорючие или менее горючие жидкости (имеющие более
высокие значения температуры вспышки);
устройство систем местных отсосов, которые дают
положительный эффект даже тогда, когда выполняется
условие A.8) за счет поддержания рабочей
концентрации над зеркалом жидкости ниже НКПВ.
Аппараты с дыхательными устройствами
представляют собой закрытые емкости (рис. 1.5), внутренний
объем которых сообщается с атмосферой с помощью
дыхательных устройств (дыхательных труб, клапанов и т.п.).
14


Рис. 1.5. Схема большого дыхания резервуара:
а — до начала заполнения; б —в период заполнения (выдох); / —
наполнительная линия; 2— корпус; 3 — дыхательный клапан; 4 — уровень жидкости;
5 — расходная линия
Их применяют в тех случаях, когда работа аппарата по
условиям технологии требует изменения уровня
жидкости. К ним относятся резервуары и другие емкостные
аппараты для приема и хранения ЛВЖ и ГЖ, мерники,
дозаторы и т. п.
Выход горючих паров из этих аппаратов происходит
при больших и малых дыханиях, которые на практике
могут осуществляться одновременно или в разное время.
Под большим дыханием понимается вытеснение
паров наружу или подсос воздуха внутрь аппаратов при
изменении в нем уровня жидкости (при наполнении и
опорожнении).
Под малым дыханием понимается вытеснение паров
наружу или подсос воздуха внутрь аппарата при
изменении температуры в его газовом пространстве (при
неизменном уровне жидкости).
Вытеснение паров наружу может привести к
образованию горючей паровоздушной смеси около дыхательных
устройств, если рабочая температура Т жидкости в
аппарате больше или равна нижнему температурному
пределу воспламенения ГНПв паров жидкости. Условие
опасности в этом случае примет вид
Т>Твав. A.9)
Поступление (подсос) воздуха в аппарат при его
дыхании может привести к разбавлению богатой смеси до
горючей концентрации.
По мощности одноразового выброса и образующимся
при этом наружным пожаровзрывоопасным зонам более
опасными являются большие дыхания.
Условие опасности A.9) получено из соотношения
A.2) и для полной оценки возможности образования
горючей среды у дыхательной арматуры должно быть


Рис. 1.6. Схема газоуравнительной системы резервуаров:
1 — резервуары; 2 — газгольдер; 3 — трубопроводы ГУС; 4 — огнепреградите-
лн; 5 — конденсатосборннк; 6 — насос для откачкн конденсата
дополнено другим условием — наличием над зеркалом
жидкости в аппаратуре паровоздушного пространства.
К мероприятиям, направленным на снижение опасности
образования горючей среды у дыхательных устройств
при больших или малых дыханиях, относятся
следующие:
уменьшение или ликвидация паровоздушного
пространства путем постоянного поддержания высокого
уровня жидкости в аппаратах или применение резервуаров
с плавающей крышей и понтоном;
хранение жидкостей (например, сжиженных газов)
в аппаратах под избыточным давлением;
применение газоуравнительной системы (ГУС) —
трубопроводной обвязки, соединяющей между собой
паровоздушные пространства резервуаров с однородными
продуктами (рис. 1.6);
улавливание вытесняемых через дыхательные
устройства паров методами сорбции, охлаждения и т. п.;
вывод дыхательных труб за пределы
производственного помещения.
Снижение количества малых дыханий может быть
достигнуто также за счет ослабления нагрева
аппаратов от воздействия солнечной радиации путем их
окрашивания в светлые тона, орошения водой, устройства
теплоизоляции или специальных экранов.
Аппараты, периодически открываемые для загрузки
и выгрузки, относятся к закрытым аппаратам. Они
работают под избыточным или нормальным давлением, а
16


также при вакууме, По опасности образования горючей
среды снаружи (у аппаратов) они могут быть
приравнены к любым закрытым аппаратам в периоды их пуска
и остановки, так как условия выхода горючих веществ
у них одинаковы и связаны с разгерметизацией
аппаратов (открытие люков, крышек, другой запорной
арматуры).
Герметичные аппараты, работающие под избыточным
давлением, также могут быть источником выделения
горючих паров и газов, так как они имеют различные
разъемные и неразъемные соединения, уплотнения
валов, плунжеров и т. п., через которые даже при их
исправном состоянии могут происходить небольшие
утечки горючих веществ. Однако эти утечки происходят
хотя и непрерывно, но чаще всего не вызывают реальной
пожарной опасности, так как горючие газы и пары
выходят в виде отдельных небольших струек,
рассредоточенных по поверхности аппаратов или трубопроводов, и
при наличии воздухообмена в помещении легко
рассеиваются в воздухе. Тем более, что величину таких утечек
учитывают при проектировании общеобменной приточно-
вытяжной вентиляции. Для обеспечения надежной
герметичности неразъемных соединений применяют сварку,
пайку, развальцовку, различные склеивающие и
цементирующие составы. Герметичность разъемных
соединений обеспечивают применением различных
износоустойчивых прокладочных материалов, выбор которых
зависит от свойств обращающихся в аппарате веществ и
режима работы оборудования.
Герметичность уплотнений вращающихся валов и
движущихся возвратно-поступательно плунжеров
насосов, компрессоров и других машин и аппаратов с
сальниковыми уплотнениями обеспечить трудно. Поэтому в
наиболее ответственных случаях используют более
безопасные бессальниковые машины, например,
мембранные насосы, жидкостные и газовые эжекторы. При
использовании сальниковых насосов следует применять
насосы с торцовыми уплотнениями и уплотняющими
жидкостями и газами.
Д.1.3. ОБРАЗОВАНИЕ ГОРЮЧЕЙ СРЕДЫ В ПЕРИОД ПУСКА
И ОСТАНОВКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Остановка технологического оборудования на
производстве осуществляется периодически и связана с не-
2—779 17


сбходимостью проведения различных регламентных
работ: профилактических осмотров, чисток, ремонтов и т. п.
Пуск и остановка являются неотъемлемыми
составными частями технологического цикла работы аппаратов
периодического действия.
Пуск и остановка технологических аппаратов
связаны с неустановившимся режимом работы. При их
осуществлении в аппаратах одновременно могут
изменяться все основные параметры технологического процесса
(температура, давление, концентрация), производиться
заполнение или опорожнение аппаратов, их
разгерметизация и другие операции. В связи с этим в периоды
пуска и остановки вероятность образования горючей среды
внутри технологического оборудования и снаружи
значительно повышается.
Причинами образования горючей среды при
остановке аппаратов являются:
снижение температурного режима, если в них при
нормальной работе имелась огнеопасная жидкость при
Тра^Твив (при этом температура, снижаясь, войдет в
температурную область воспламенения);
поступление наружного воздуха через дыхательную
арматуру при сливе жидкости или через открытые люки
при разгерметизации аппаратов с неполностью
удаленными из них огнеопасными жидкостями и газами;
негерметичное отключение аппаратов от
трубопроводов с огнеопасными веществами.
Для предупреждения образования горючей среды„ при
остановке из аппаратов полностью сливают
огнеопасные жидкости или стравливают горючие газы, надежно
отключают их от аппаратов и трубопроводов,
находящихся под давлением, тщательно продувают инертными
газами или пропаривают водяным паром от остатков
паров и газов.
Если конструкция аппарата не обеспечивает полный
слив жидкости (как, например, в ректификационной
колонне), то применяют способы промывки аппарата
водой. Вода постепенно вымывает огнеопасную жидкость,
замещая ее в аппарате.
Порядок отключения и продувки аппаратов при их
остановке изложен в цеховой технологической
инструкции. Примерная длительность продувки определяется
расчетом. Проведение работ по вскрытию люков для
сообщения внутреннего объема аппарата с наружным воз-
18


духом разрешается только после продувки. Если на
аппарате планируются огневые ремонтные работы, то об
эффективности продувки судят по газовому анализу проб
воздуха, взятых в различных точках объема аппарата.
Опасность образования горючей среды создается
также при пуске аппаратов, когда в их объем,
заполненный воздухом, поступают горючие компоненты и
осуществляется выход на заданный рабочий режим. При этом
концентрация в аппарате увеличивается от 0 до Сра& и
может стать горючей, если Сраб^Снпв.
Обеспечение пожарной безопасности в период пуска,
как и при остановке, производится путем тщательной
продувки аппаратов и трубопроводов для снижения
концентрации кислорода воздуха перед подачей в них
горючих веществ.
1.1.4. ОБРАЗОВАНИЕ ГОРЮЧЕЙ СРЕДЫ
ПРИ НАРУШЕНИИ РЕЖИМА РАБОТЫ
И ПОВРЕЖДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Наибольшую пожарную опасность для производства
представляют собой нарушения режима работы
технологического оборудования и связанные с ними
повреждения и аварии, при которых за короткий промежуток
времени может образоваться горючая концентрация не
только внутри аппаратов, но и снаружи вследствие
выхода значительного количества горючих веществ.
Масштаб аварии и пожара в решающей степени
зависит от вида повреждения. Если повреждение имеет
местный характер (образуются трещины, свищи,
сквозные отверстия, происходит разрушение прокладочного
материала, разъемных соединений и т. п.), то в
зависимости от рабочего давления в аппарате или
трубопроводе возможен выход горючих веществ наружу или
подсос воздуха внутрь. И в том и другом случаях давление
(избыточное или остаточное) в аппарате, стремясь к
атмосферному, изменяется плавно. Образующаяся струл
выходящего горючего вещества или подсасываемого
воздуха устойчиво существует в течение длительного
времени. Повреждения, характеризуемые такими
условиями, считают локальными.
Может произойти также и полное повреждение
(разрушение) аппарата или трубопровода. При этом
давление в аппарате изменяется резко, с большой скоростью.
»* 19


Оно успевает выравниваться с атмосферным за
небольшой промежуток времени. Таким образом, при полном
повреждении существует реальная опасность выхода из
аппарата за короткий отрезок времени практически
всего объема содержащихся в нем горючих веществ. Кроме
того, при этом будет наблюдаться дополнительное
истечение горючих веществ из всех трубопроводов,
которые непосредственно связаны с поврежденным
аппаратом.
Повреждение технологического оборудования не
всегда сопровождается образованием горючей среды. Здесь
возможны следующие наиболее характерные ситуации,
которые необходимо учитывать при разработке
мероприятий пожарной безопасности.
Если в поврежденных аппаратах и трубопроводах
горючие вещества (жидкие или газообразные) находятся
под давлением и нагреты выше температуры
самовоспламенения, то при выходе наружу и контакте с
воздухом произойдет их самовоспламенение. В этом случае
образуется устойчивое горение газа или разлившейся
жидкости.
Если выходящие горючие вещества нагреты ниже
температуры самовоспламенения, но выше температуры
вспышки (для жидкостей и сжиженных газов), то при
отсутствии источников зажигания произойдет
образование горючих смесей паров или газов с воздухом. При
этом горючая концентрация может образоваться не
только в локальной зоне, но и в объеме всего
производственного помещения и даже на открытой площадке.
При появлении источника зажигания в этом случае
существует возможность воспламенения и горения
образующегося парогазовоздушного облака в кинетической
области (т. е. в виде взрыва смеси).
Если выходящая из поврежденного аппарата или
трубопровода жидкость нагрета ниже температуры
вспышки, то при ее разливе над поверхностью испарения
горючая концентрация образоваться не может, и
поэтому при появлении источника зажигания опасность
взрыва отсутствует. Однако необходимо помнить, что и в
этом случае длительное воздействие мощного источника
зажигания на зеркало такой жидкости может привести
к воспламенению ее паров, а затем к медленному
(вследствие горения в диффузионной области)
распространению фронта пламени по ее поверхности.
20


Повреждение технологического оборудования,
работающего под вакуумом, может вызывать подсос воздуха
внутрь аппаратов. В зависимости от начальной
рабочей температуры в объеме аппарата могут возникнуть
те же характерные ситуации, что и при выходе горючих
веществ наружу. Опасность взрыва внутри аппарата при
этом повышается. Поэтому часто локальные
повреждения аппаратов, работающих под вакуумом,
заканчиваются полным разрушением в результате взрыва
горючей смеси, образующейся в их объеме.
Для уменьшения опасных последствий повреждения
технологического оборудования на практике
используются решения, направленные на уменьшение количества
огнеопасных веществ, выходящих наружу при аварии
аппаратов и трубопроводов. Для этого, например, на
трубопроводах устанавливают быстродействующие
задвижки с автоматическим приводом от газоанализаторов или
скоростные прерыватели потока, которые срабатывают
автоматически при аварийном истечении от резкого
перепада давления в трубопроводе. Работу стационарных
газоанализаторов блокируют с автоматическими
пусковыми устройствами аварийной вентиляции, открывания
оконных фрамуг, световых фонарей и т. п.
Однако названные решения имеют ограниченную
область применения, так как могут быть эффективными в
основном только при локальных повреждениях. Именно
поэтому пожарная профилактика образования горючей
среды при повреждениях должна быть направлена на
выявление и предупреждение возможных причин
повреждения и аварий технологического оборудования.
1.1.5. ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Основой для предупреждения повреждения
технологического оборудования является его механическая
прочность, под которой понимают способность материала
воспринимать усилия рабочих нагрузок, не разрушаясь
и не образуя пластических деформаций сверх предельно
установленных величин.
Прочность технологического оборудования
обеспечивается выбором материала, из которого оно
изготовлено, и толщиной его стенки. При этом исходят из
наиболее неблагоприятных условий работы оборудования.
_ 21


И тем не менее на практике в технологических
процессах производства нередки случаи повреждения
аппаратов и трубопроводов и связанных с ними взрывов и
пожаров.
Это обстоятельство, с одной стороны, может быть
связано с появлением в технологическом процессе
причин, при которых действительные (фактические)
нагрузки могут превысить допустимые расчетные нагрузки.
С другой стороны, это может быть связано с наличием в
материале стенок внутренних скрытых дефектов
(микротрещин, раковин и т. п.), а также с износом или
снижением прочностных характеристик материала стенок под
воздействием внешней и внутренней среды. Это
приведет к тому, что даже допустимые нагрузки на стенки
аппарата могут привести к их повреждению.
Поэтому в связи со сложным воздействием
различных факторов на материал стенок аппаратов причины
повреждения технологического оборудования делят на
три группы:
повреждения, вызванные механическими,
температурными и химическими воздействиями.
Рассмотрим эти воздействия подробнее.
Механические воздействия. Различают три вида
механических воздействий на материал стенок аппаратов
и трубопроводов: образование повышенного или
пониженного давления, воздействие динамических нагрузок
и эрозионный износ.
А. Образование повышенного или пониженного
давления. Изменение давления может быть вызвано
нарушением материального и теплового балансов, процессов
конденсации, попаданием легкокипящих жидкостей в
объем высоконагретых аппаратов, а также нарушением
протекания экзотермических химических процессов.
Нарушение материального баланса в
общем случае может привести к образованию опасного
перепада между внутренним и наружным
(атмосферным) давлением, т. е. к повышению или понижению
давления, когда по каким-либо причинам перестает
соблюдаться равенство между суммой приходящих в аппарат
веществ 2Gnp и суммой уходящих из аппарата веществ
2Gyx, т. е.
IGnp^2Gyx. A.10)
Это может произойти в результате несоответствия
между подачей веществ в аппарат и их расходом, со*
92


единения аппаратов с разным рабочим давлением,
а также увеличения сопротивления в трубопроводных
линиях.
Несоответствие между подачей веществ в аппарат и
их расходом возникает в результате изменения расхода
веществ при завышенной или заниженной подаче
насосов и компрессоров.
Частным случаем несоответствия подачи и расхода
является переполнение емкостных аппаратов
периодического действия (резервуаров, смесителей,
газгольдеров и т. п.). Если в этих аппаратах EGnp^O, a 2Gyx=0,
что означает проведение операции наполнения без
отвода веществ, то при достижении предельного уровня
и несвоевременного отключения насосов или
компрессоров возникает опасность переполнения и повреждения
этих аппаратов.
Чтобы предупредить несоответствие между подачей
веществ в аппарат и их расходом, предусматривают:
автоматические системы контроля за давлением и
блокировки (прекращение подачи продуктов путем
отключения насосов, компрессоров и т. п.);
автоматические счетчики-дозаторы количества
поступающих в аппараты веществ;
автоматические регуляторы давления;
сигнализаторы предельного уровня жидкости (для
сжиженных газов);
приборы контроля за давлением и уровнем;
переливные трубы.
Соединение аппаратов с разным рабочим давлением
является распространенным решением, применяемым в
технологических процессах производств. Например,
реакторы-полимеризаторы на установках по производству
полиэтилена методом высокого давления — в них
рабочее давление достигает 250 МПа B500 ат) и более —
соединяются с сепараторами высокого давления, рабочее
давление в которых составляет около 30 МПа C00 ат).
Если соединить между собой эти аппараты напрямую,
то сепаратор не выдержит такого большого давления и
произойдет его повреждение (разрушение).
Нормальное функционирование этих и других
аппаратов с разным рабочим давлением обеспечивается
путем их соединения между собой через специальные
устройства автоматического регулирования (путем
редуцирования) давления. Аппарат, который работает под дав-
23


лением, меньшим давления питающего его источника, на
подводящем трубопроводе кроме запорного вентиля
оборудуют автоматическим редуцирующим устройством
с манометром и предохранительным клапаном. Для
группы аппаратов, работающих при одинаковом
давлении, допускается устанавливать одно редуцирующее
устройство с манометром и предохранительным клапаном,
расположенным на магистральной линии до первого
ответвления.
При соединении аппаратов с разным рабочим
давлением необходимо помнить, что неисправность или
отсутствие редукционных устройств может привести к
аварии аппарата с низким давлением. По этой же причине
нельзя использовать обычные запорные задвижки для
регулирования давления. При сравнительно небольшом
перепаде давления и отсутствии редукторов аппараты,
связанные между собой, рассчитывают на максимальное
рабочее давление.
Увеличение сопротивления в трубопроводных линиях
может быть вызвано уменьшением живого (проходного)
сечения при образовании в них отложений (полимерных,
коксовых, парафиновых и т. п.) или неполном
открывании задвижек, причем, если уменьшение живого
сечения происходит в линии за насосом или компрессором,
участок этой линии между насосом и местом сужения
окажется под избыточным давлением. Если пробка
отложений образовалась в линии перед насосом, то
участок этой линии между насосом и пробкой окажется под
пониженным давлением. Повышение или понижение
давления в этих случаях будет зависеть от развиваемого
насосом напора (разрежения) и степени сужения.
Опасность изменения давления значительно
повышается, когда в технологическом процессе для
транспортировки веществ используются насосы и компрессоры
объемного действия (шестеренчатые, ротационные,
поршневые), которые по сравнению с центробежными насосами
и газодувками не могут работать «на себя».
Авария технологического оборудования становится
неизбежной, когда все сечение трубопровода забивается
отложениями или перекрывается задвижкой. По этой
причине, например, часто происходят пожары и взрывы
в цехах компримирования горючих газов в период пуска
компрессоров с закрытыми (по недосмотру) на
выкидных линиях задвижками.
24


Движение увлажненных горючих газов и паров ЛВЖ
и ГЖ по трубам при охлаждении связано с
возможностью конденсации паров воды. Накапливание в
застойных местах конденсата при низких температурах может
привести к его замерзанию и образованию ледяных
пробок. Часто происходит накапливание и замерзание воды,
например, в сливных линиях резервуаров и других
емкостных аппаратах, что приводит к их повреждению.
В трубопроводах с жидкостями и газами, в состав
которых входят углеводородные компоненты (пропан,
этан, природный газ и т. п.), при отрицательных
температурах и наличии влаги возникают условия для
образования не только ледяных, но и кристаллогидратных
отложений и пробок. Интенсивность образования
кристаллогидратов возрастает при увеличении содержания
влаги в газе, температуры и давления. Уже при давлении
0,2 МПа B ат) и более образование кристаллогидратов
возможно даже при положительных температурах E—
10°Сиболее).
При транспортировке по трубам газообразных
веществ, содержащих легкоконденсируемые пары каких-
либо жидкостей, может происходить их охлаждение и
конденсация. На стенках трубопроводов образуются
жидкие отложения, которые могут накапливаться и
постепенно под действием различных физико-химических
процессов переходить в неплавкое, твердое состояние.
Отложения в трубопроводных линиях могут
образоваться также при термическом распаде (пиролизе) в
результате перегрева, например, жидких нефтепродуктов,
циркулирующих в змеевиках трубчатых печей на
установках термического крекинга. Причины перегрева
обычно бывают связаны с неравномерностью обогрева
змеевиков и снижением скорости движения потока
жидкости в них.
Проблема защиты трубопроводов от отложений
различных веществ остро возникает на предприятиях по
производству пластмасс, химических волокон, капролак-
тама, нафталина, парафина и многих других веществ и
материалов.
Таким образом, для образования отложений
необходимы определенные условия по температуре, давлению,
скорости движения потоков и т. п., при которых могут
проявляться те или иные свойства транспортируемых по
трубопроводам веществ (склонность к полимеризации,
25


кристаллизации, парафинизации, конденсации, коксооб-
разованию и т. п.).
При опасности образования ледяных и кристаллогид-
ратных пробок положительный эффект дает осушка
газов и жидкостей, а в отдельных случаях — введение
специальных веществ (например, метилового или этилового
спирта), способных препятствовать их образованию.
Трубопроводные линии, в которых транспортируемые
вещества могут охлаждаться до 0°С и ниже, защищают
теплоизоляцией или прокладывают для обогрева по всей
длине с паровыми спутниками. Теплоизоляция дает
хороший эффект также при транспортировке газообразных
веществ, содержащих легкоконденсируемые пары
жидкостей. Если конденсация паров в трубах неизбежна, то
для сбора и отвода конденсата используют специальные
сборники или дренажные устройства.
Для предупреждения образования отложений кокса
предусматривают автоматическое регулирование
скорости циркуляции продукта, следят за температурным
режимом работы аппаратов огневого действия, добиваясь
равномерного нагрева продукта по длине змеевика. Для
этого используют панельные беспламенные горелки,
автоматические системы позонного (локального)
регулирования температуры и т. п.
Солевые отложения предупреждают химической
очисткой продуктов от солей путем введения различных
добавок (кислот, щелочей и др.), а также проведением,
например для нефтей, процессов обессоливания и
обезвоживания на установках ЭЛОУ (электрообессоливаю-
щие и обезвоживающие установки).
Полимерные отложения предупреждают путем
введения в трубопроводные потоки специальных добавок —
ингибиторов, затормаживающих процессы
полимеризации, а также ограничением рабочей температуры и
ликвидацией застойных зон; грязевые отложения — путем
отстаивания и фильтрации жидких веществ от
взвешенных твердых частиц и механических примесей.
Однако необходимо помнить, что все эти и другие
меры, широко используемые на практике, не могут
полностью исключить опасность образования отложений, а
лишь снижают в той или иной мере интенсивность их
образования. Поэтому трубопроводы через определенные
отрезки времени подвергают очистке. Сроки очистки
устанавливают графиком в соответствии с цеховой инст-
26


рукцией. Очистку от отложений осуществляют
химическими, механическими или комбинированными (химико-
механизированными) методами.
Для предупреждения повышения или снижения
давления при образовании отложений (пробок)
целесообразно вместо насосов объемного действия использовать
центробежные насосы. Если же они не допускаются по
условиям технологии, то насосы и компрессоры
объемного действия обеспечивают обводными линиями, на
которых устанавливают перепускные клапаны, обеспечи-.
вающие работу насосов на «себя» при достижении
допустимого по условиям безопасности давления.
Нарушение теплового баланса
происходит в результате изменения соотношения между суммой
теплоты прихода (SQup) и ухода BQyx) в уравнении
2Qnp = HQYX. A.11)
При этом в аппаратах и трубопроводах изменяется
рабочая температура и, как следствие, повышается или
понижается давление в результате изменения упругости
насыщенных паров и объема веществ при их тепловом
нагреве или охлаждении.
Причинами изменения левой и правой частей в
уравнении A.11) могут быть: нарушение режима обогрева
или охлаждения аппаратов и трубопроводов,
материального баланса обращающихся в технологическом
процессе продуктов, изменения температуры окружающего
воздуха, плотности теплового потока солнечной радиации
и т. п.
Наибольшую опасность представляет случай, когда
аппарат с помощью задвижек полностью разобщен с
соседними аппаратами и атмосферой окружающего
воздуха.
Для количественной оценки опасности повреждения
аппарата при нарушении температурного режима
необходимо знать избыточное или остаточное давление.
Определение давления для аппаратов с газами
(перегретыми парами) и жидкостями осуществляется по-разному.
Для аппаратов с газами существует
пропорциональная зависимость между температурой и давлением,
которая может быть выражена следующим соотношением:
Рк-=Рв^г, A.12)
27


где Рн, Рк — начальное и конечное давление в аппарате, Па; Тп, Тн —
начальная и конечная температура в аппарате, К.
Пример. Газовый баллон с метаном занесли в отапливаемое
помещение и установили рядом с батареей центрального отопления.
Через некоторое время газ в баллоне нагрелся до температуры Гк=
= 360 К (+87°С). Требуется определить давление газа Рк в баллоне
и дать оценку опасности его повреждения, если Тн=250 К (—23 °С),
Рн—15 МПа A50 ат), испытательное (пробное) давление Pup —
= 19 МПа A90 ат).
Решение: Воспользуемся формулой A.12)
рк = 1б'36° = 22,5 МПа B25 ат).
Из расчета видно, что Рк=22,б МПа>Рпр=19,0 МПа, поэтому
повреждение (разрушение) баллона с газом при заданных условиях
возможно.
Для аппаратов с жидкостями на практике могут
возникнуть два характерных случая в зависимости от
степени их заполнения: нормально заполненные и
переполненные жидкостью.
Аппараты с нормальным заполнением всегда над
зеркалом испарения имеют паровоздушное пространство,
т. е. свободный от жидкости объем, который в
зависимости от рабочей температуры насыщается парами
жидкости. Давление в таких аппаратах определяется
упругостью насыщенных паров находящихся в них
жидкостей при данной температуре. Значение этого давления
можно найти по справочнику или определить по
формуле Антуана
Ps= 133,3- 10Ая'<г+с*)| A.13)
где Ра — давление насыщенных паров жидкости, Па; Т —
температура жидкости, °С; А, В, СА — константы уравнения Антуана
Таким образом, при нарушении температурного
режима давление в аппарате Рк также можно определить
по формуле A.13), в которой PK=PS, где Ps —
давление насыщенных паров жидкости при температуре Тк.
Аппараты, переполненные жидкостью,
характеризуются тем, что не имеют паровоздушного пространства
(свободного объема) жидкость занимает весь их объем.
В подобных же условиях эксплуатируется большинство
трубопроводов с жидкостями.
Жидкости в таких аппаратах и трубопроводах при
нарушении температурного режима изменяют свой
первоначальный объем в результате теплового нагрева или
охлаждения. Особую опасность изменения давления
28


представляют случаи, когда аппараты и трубопроводы
герметично отключены от другого технологического
оборудования. А так как жидкости практически не
сжимаемы, то они почти не изменяют свой первоначальный
объем при увеличении или уменьшении давления. Поэтому
нагревание или охлаждение даже на небольшую
величину может вызвать заметное увеличение или
уменьшение давления и таким образом привести к повреждению
аппаратов или трубопроводов.
На практике зарегистрировано немало случаев, когда
переполнение емкостных аппаратов
(железнодорожных и автомобильных цистерн, резервуаров со
сжиженными газами и т. п.) и последующее их нагревание
приводило к авариям с тяжелыми последствиями.
Например, на одном из нефтеперерабатывающих заводов было
допущено переполнение сферического резервуара
объемом 600 м3 сжиженным газом (бутан-бутиленовой
фракцией) при температуре воздуха в ночное время ниже
нуля. Все трубопроводы на аппарате были отключены,
а предохранительные клапаны оказались неисправными.
Утром температура жидкости в резервуаре повысилась.
Это вызвало сильное повышение давления и разрыв
стенок резервуара. При изливе жидкого газа образовалось
огромное парогазовое облако, которое стало двигаться по
направлению ветра в сторону аппаратов огневого
действия. От пламени трубчатых печей горючая
газопаровоздушная смесь воспламенилась, в огне оказались
многие технологические установки.
Общее (конечное) давление Рк при нагревании
(охлаждении) в аппарате или трубопроводе, полностью
заполненных жидкостью, можно определить, как
алгебраическую сумму рабочего (начального) давления в
аппарате PH = PS и приращения (положительного или
отрицательного по знаку) давления АР в аппарате или
трубопроводе по соотношению
РК = РН + АР. 0-14)
Если не учитывать изменение объема аппарата от
изменения температуры его стенок (в практических
расчетах им можно пренебречь), то приращение давления
АР в соотношении A.14) можно определять по формуле
гД7\ A.15)
Рсж
где р — коэффициент объемного расширения жидкости, К; Рсж—
29


коэффициент объемного сжатия жидкости, Па-1; ДГ —
положительная (отрицательная) разность температур жидкости при нагревании
(охлаждении) аппарата или трубопровода, полностью заполненных
жидкостью (ДГ=ГК— Гн), К.
Пример. Необходимо определить конечное давление в
горизонтальном цилиндрическом резервуаре, объем которого оказался
заполненным жидким хлором, если известно, что начальная
температура в аппарате Гн = 283 К, а затем жидкость нагревалась до
323 К- Давление насыщенных паров хлора Рн = 2,0МПа. Стенки
емкости рассчитаны на испытательное (пробное) давление Рпр=
= 15 МПа.
Решение. По справочнику находим коэффициенты объемного
расширения и сжатия сжиженного хлора:
при 7н = 283 К^ = 0,00199k; Рсж = 149 • I0"u Па}
при 7К = 323 Кр2 = 0,00250k*; Йж = 276' I0"U Па~Х-
Средние значения коэффициентов расширения и сжатия в
заданном интервале изменения температур:
Определим приращение давления в емкости по формуле A.15)
C23-283) = 42,4 МПа.
Тогда по формуле A.14)
Рк = 2,0 +42,4 = 44,4 МПа.
Из расчета видно, что Рк=44,4 МПа>Рпр = 15,0 МПа, поэтому
при заданных условиях произойдет повреждение резервуара и
жидкий хлор выйдет наружу.
Профилактика повреждения технологического
оборудования с газами (перегретыми парами) и жидкостями
при нарушении теплового баланса осуществляется
путем предупреждения нарушения температурного
режима и защиты аппаратов и трубопроводов устройствами
для стравливания избыточного давления и гашения
вакуума.
Для предупреждения нарушения температурного
режима в аппаратах и трубопроводах применяют системы
автоматического контроля и регулирования
температуры, а также защиты против тепла солнечной радиации
(экранирование, системы орошения, теплоизоляция,
окрашивание в светлые тона, размещение под землей и т.п.).
Защита аппаратов и трубопроводов от повреждения
30


при нарушении температурного режима осуществляется
с помощью систем автоматического и ручного стравлива^
ния избыточного давления или гашения вакуума
(предохранительные клапаны избыточного давления и
вакуумные предохранительные клапаны).
Эффективной мерой защиты аппаратов с
жидкостями является также соблюдение допустимой (безопасной)
степени заполнения, которая устанавливается для
емкостей со сжиженными газами не более 0,85...0,9 и для
емкостей с жидкостями не более 0,9...0,95.
Для предупреждения нарушения безопасной степени
заполнения емкостные аппараты с огнеопасными
жидкостями обеспечиваются устройствами, исключающими их
переполнение, или автоматическими сигнализаторами
предельного уровня.
Нарушение процесса конденсации
паров может быть вызвано изменением материального и
теплового балансов, так как в его основе лежат
процессы тепломассообмена. Этот случай режима работы
аппаратов имеет свои специфические особенности и
поэтому его целесообразно рассмотреть отдельно.
Процесс конденсации широко распространен в
технологии многих производств, когда необходимо
осуществить разделение растворов путем перегонки или
ректификации, концентрирования или упаривания,
глубокого охлаждения или вымораживания и т. п.
Во всех этих случаях процессы испарения жидкостей
сочетаются с конденсацией паров (рис. 1.7), которую
± б
Д-
Рис. 1.7.
Ректификационная установка:
1 — ректификационная
колонна; 2 — подача
начальной смеси; 3 — линия отвода
ларов; 4 — подача
орошения; 5 — холоднльник-кон-
денсатор; 6 — хладоагент;
7 — дыхательная лииня; 8 —
огнепреградителъ; 9 —
приемник конденсата; /0 —
линия отвода конденсата; // —
иасос; 12 —
пароподогреватель
/// /// /// /// /// /// /// /// /// /// ***


осуществляют путем охлаждения паровой (а иногда и
парогазовой) смеси с использованием специальных
холодильников или холодильников-конденсаторов.
Конденсация паров в этих аппаратах может уменьшиться или
прекратиться полностью. При этом количество пара в
системе постепенно увеличится, что вызовет повышение
давления. Если предположить, что температурный
режим в системе не изменяется во времени и пар через
дыхательную линию приемника конденсата не теряется, то
приращение давления ЛР, Па, в аппарате при
нарушении процесса конденсации можно определить по
формуле
?J> PlV A.16)
где Ро — барометрическое давление, Па; Ксв — свободный
внутренний объем аппарата, м3; Va — объем несконденсированного пара, м3.
Объем несконденсированного пара можна
представить, как определенную долю производительности
аппарата по пару
Кп = а<3пт, A.17)
где а — доля неполноты конденсации паров; Gn — производительность
аппарата по пару, м3/ч; т—время, в течение которого нарушена
конденсация паров, ч.
Причиной нарушения процесса конденсации паров
является снижение расчетного теплового, потока через
стенку теплообменной поверхности конденсатора от
пара к хладоагенту. Это может происходить в результате
частичного уменьшения или полного прекращения
подачи хладоагента, поступления его с более высокой
начальной температурой, а также в результате снижения
коэффициента теплопередачи от пара к хладоагенту при
образовании на теплообменной поверхности отложений
различных веществ (солей, смол, парафина и т. п.).
Долю неполноты конденсации паров можно найти из
теплового баланса работы конденсатора:
a=(Qp-Qfl)/Qp, "' A.18)
где Qp — расчетный тепловой поток через теплообменную
поверхность конденсатора при нормальном процессе конденсации паров
(принимается по проектной или регламентной документации), Вт;
(?д — действительный тепловой поток через теплообменную
поверхность при нарушении конденсации паров, Вт.
Действительный тепловой поток можно определить
по характеристике работы системы охлаждения
конденсатора по уравнению
Qtt = /nCp(rBUI-rBX), A.19)
32


где m — количество хладоагеита, проходящего через конденсатор,
кг-с~ь, СР — удельная теплоемкость хладоагента, кДж-кг~4-К'1;
ТВх, Увыг — температура хладоагеита на входе в конденсатор и
выходе из него, К-
Процессы испарения и конденсации высококипящих
растворов при их разделении, как правило,
осуществляют под разрежением. Это позволяет предотвратить
термическое разложение жидкостей путем снижения
температурного режима работы аппаратов. Глубокий вакуум
в таких аппаратах создается не только за счет
конденсации паровой фазы в холодильниках — конденсаторах,
но и в результате принудительного отсоса из
конденсатора неконденсирующихся паров и газов специальными
вакуум-насосами или вакуум-эжекторами.
Если снизится производительность вакуум-насоса
(эжектора), то вакуум нарушится, а вместе с ним
нарушится процесс конденсации и, как следствие, в системе
образуется повышенное давление.
Долю неполноты конденсации паров в этом случае
можно определить по уравнению
a=(Gp— Gfl)/Gp, (L20)
где GP — расчетная производительность эжектора, м3/с; <3Д — дейсг-
вительная производительность эжектора, м3/с
Общее давление в аппарате при нарушении
процесса конденсации с учетом рабочего давления Рраб будет
равно
A.21)
Для предупреждения нарушения процесса
конденсации применяют:
контроль за температурой и давлением в
ректификационных, выпарных и других колоннах, а также за
температурой хладоагента на входе в конденсатор и выходе
из него;
системы автоматического контроля и регулирования
температурного режима работы конденсаторов, которые
предусматривают изменение расхода хладоагента в
зависимости от количества и температуры подаваемых на
конденсацию паров;
системы автоматического регулирования количества
хладоагента в зависимости от его температуры на выходе
из конденсатора, которая снижает отрицательное
влияние образующихся на теплообменной поверхности
отложений;
3-779 33


автоматический контроль за подачей вакуум-насосов
(эжекторов) со звуковым или световым сигналом при
нарушении режима работы;
очистку теплообменной поверхности от отложений в
установленные цеховой инструкцией сроки;
устройство систем автоматического и ручного
стравливания паров и газов при образовании избыточного
давления.
Попадание в объем высоконагретых
аппаратов легкокипящих жидкостей
связано с их быстрым испарением и резким увеличением за
счет этого давления.
Например, на одном нефтеперерабатывающем заводе
при пуске вакуумной установки вследствие
допущенных ошибок в вакуумную колонну с температурой
кубового остатка около 370°С был подан бензин. В
результате интенсивного пароообразования в колонне
произошло резкое увеличение давления, которое привело к
повреждению стенок аппарата и возникновению пожара.
Характерен и другой случай вскипания легкокипящей
жидкости, когда в аппарат с ее остатками поступает
высококипящая жидкость, нагретая до высокой
температуры. Подобная ситуация может сложиться в
аппаратах, например, в период их пуска при подаче
высоконагретой (с высокой температурой кипения) жидкости,
если после пропарки или промывки осталось некоторое
количество воды.
Приращение давления АР в аппарате как в том, так
и в другом случае можно определить также по
соотношению A.16). Однако Vn, м3, здесь будет означать
объем паров, образующихся при испарении легкокипящей
жидкости, который можно определить по формуле
Va=mV'n, A.22)
где т — количество легкокипящей жидкости, участвующей при испа-
ренеи, кг; У„ — удельный объем паров легкокипящей жидкости при
температуре ее испарения, мэ/кг.
Общее давление в аппарате определяется по
формуле A.21). При этом необходимо помнить, что формула
A.16) учитывает только статическое давление. Однако
при значительной разности температур испарение может
протекать настолько быстро, что образующиеся пары
легкокипящей жидкости успевают за время контакта с
высоконагретой поверхностью аппарата или высококипя-
щей жидкостью сильно перегреться. При этом формиру-
34


ется ударная волна, разрушающее действие которой в
несколько раз больше статического давления.
Для предупреждения вскипания легкокипящей
жидкости стремятся исключить ее попадание в объем
высоконагретых аппаратов (для этого на паровых линиях
устанавливают конденсатоотводчики, исключают ручное
переключение материальных потоков и широко
применяют технологические процессы с автоматическим
программным управлением), а также полный ее слив или
испарение из аппаратов перед подачей в них
высоконагретых жидкостей с высокой температурой кипения.
Нарушение экзотермических
химических процессов также связано с возможностью
образования повышенного давления в результате более
интенсивного выделения тепла и образования побочных
парогазообразных продуктов в зоне реакции.
Скорость тепловыделения и образования побочных
продуктов в общем случае определяется скоростью
химической реакции, которая, в свою очередь, зависит от
условий выделения и отвода тепла, а также
интенсивности образования и отвода побочных продуктов, т. е.
теплового и материального балансов.
Скорость химической реакции может увеличиться в
результате нарушения соотношения компонентов,
подаваемых в зону реакции, и особенно при увеличенной
подаче катализатора.
Увеличение тепловыделения за счет ускорения
химической реакции может происходить при нормальном
отводе тепла из зоны реакции или при его нарушении. Это
неизбежно приведет к возрастанию температуры в
аппарате, повышенному выходу побочных паров и газов.
Рост рабочей температуры, в свою очередь, вызовет
увеличение тепловыделения в единицу времени it т. д.
Таким образом создаются условия, при которых
химическая реакция становится неуправляемой, выделение
тепла и побочных газов происходит лавинообразно
(спонтанно). При этом в аппарате резко повышается
давление, что может привести к разрушению аппарата или
выбросу реакционной массы через отводные
(стравливающие) линии.
Уменьшение количества тепла, отводимого из зоны
реакции, может происходить из-за снижения
интенсивности или полного прекращения перемешивания
реакционной массы, уменьшения или прекращения подачи в
** 35


аппарат хладоагента, загрязнения теплообменной по
верхности отложениями.
Так, на установке по производству гидроперекиси
изопропилбензола для предупреждения термического
разложения реакционной массы в колонне синтеза
поддерживают глубокий вакуум [остаточное давление по
высоте колонны сверху — вниз изменяется от 1,33X103
до 5,ЗЗхЮ3 Па (от 10 до 40 мм рт. ст.)], что позволяет
процесс синтеза вести при температуре от 50 до 90°С (от
323 до 363 К), соответственно, сверху вниз по высоте
колонны. Нижняя часть колонны была оборудована
водяным холодильником, предназначенным для
обеспечения нормального температурного режима ее работы. В
период пуска установки внезапно начала повышаться
температура низа колонны. Вскоре химическая реакция
стала неуправляемой, произошло разложение
реакционной массы. Силой взрыва многотонная колонна синтеза
была приподнята над землей и отброшена на несколько
метров в сторону.
Исследование аварии показало, что непосредственной
причиной взрыва явилось прекращение подачи воды в
холодильник низа колонны, которое вызвало бурное
протекание химической реакции и резкое повышение
давления.
Рост давления может происходить также в
результате несвоевременного отвода из зоны реакции побочных
парогазообразных продуктов. Это происходит чаще
всего при неисправности отводящих и стравливающих
линий, при образовании в них пробок.
Для предупреждения образования повышенного
давления при нарушении экзотермических химических
реакций предусматривают:
автоматическое регулирование расхода или
соотношения подаваемых в зону реакции компонентов, в том
числе катализаторов;
автоматический контроль и регулирование расхода
хладоагента, подаваемого для отвода избыточного тепла
реакции;
удаление из зоны реакции побочных
парогазообразных продуктов реакции путем их постоянного отвода или
периодического стравливания избыточного давления;
очистка теплообменной поверхности и
стравливающих линий в установленные цеховой инструкцией сроки.
Б. Воздействие динамических нагрузок. Динамичен
36


кие нагрузки могут вызвать в материале стенок
аппаратов напряжения, превышающие до 10—15 раз те,
которые образуются при тех же статических нагрузках.
Динамические нагрузки могут появиться при резком
(импульсном) изменении давления, появлении
гидравлических ударов, вибрации и внешних механических
ударов.
Резкое изменение давления чаще всего
наблюдается в периоды неустановившегося режима
работы технологического оборудования: при пуске и
остановке, при значительном нарушении температурного
режима и давления.
Так, на одной из установок термического крекинга
после текущего ремонта, при выходе на рабочий режим,
давление в трубчатой печи в течение 7 часов плавно, в
в «мягком режиме», довели до 2,4 МПа B4 ат), что
составило около 50 % нормального рабочего давления.
После этого давление неожиданно резко возросло до
5МПа E0 ат). В результате этого вырвало несколько
ретурбендов и через образовавшиеся повреждения из
змеевика под большим давлением стал выходить
нагретый нефтепродукт, который от открытого пламени
форсунок воспламенился, начался пожар.
Особую опасность представляет пульсирующее
изменение давления: несколько раз повторяющееся резкое
увеличение с последующим уменьшением давления. Для
предупреждения образования динамических воздействий
на стенки аппаратов и трубопроводов в периоды пуска
и остановки, а также при переходе с одного режима на
другой обеспечивают плавное изменение давления. При
этом темп увеличения или снижения давления не должен
превышать норму, предусмотренную цеховой
инструкцией.
Гидравлические удары возникают в
результате резкого торможения движущегося потока жидкости
или газа в трубопроводных линиях чаще всего при
быстром закрывании или открывании вентилей, кранов и
другой запорной арматуры, при внезапном изменении
направления движения потока. Вследствие этого в линиях
резко повышается или понижается давление в виде
динамически нарастающих нагрузок, которые могут
вызвать в стенках аппарата появление опасных
внутренних напряжений. Внутренние напряжения тем больше,
чем быстрее перекрывается задвижкой поток, больше
37


длина трубопровода и выше плотность массы
движущегося потока (вещества).
Гидравлические удары могут возникать в газовых
линиях, когда в качестве насосов используются
компрессоры, а также в самих компрессорах, если в их цилиндры
по какой-либо причине попадают жидкости. А так как
жидкости практически несжимаемы, то на цикле ежа»
тия в компрессоре может развиваться опасное давление,
которое чаще всего приводит к повреждению
компрессора.
Для предупреждения гидравлических ударов
предусматривают следующие мероприятия:
медленное (плавное) изменение давления в аппаратах
и трубопроводах в периоды пуска и остановки;
применение в качестве запорной арматуры задвижек
вентильного типа вместо шиберных заслонок и
пробковых кранов;
сглаживание пульсации давления путем установки на
линиях газовых колпаков (ресиверов);
использование насосов центробежного действия (если
это допускает технология) вместо поршневых
(плунжерных) компрессоров;
установку обратных клапанов на трубопроводной
линии непосредственно за аппаратом, из которого при
нарушении технологического режима может возникнуть
обратный поток жидкости или газа;
устранение опасности попадания в цилиндры
компрессоров жидкостей путем установки сепараторов-мас-
ловлагоотделителей, специальных клапанов,
пропускающих только газовую фазу без жидкости, устройств,
предупреждающих конденсацию и т. п.
Вибрация технологического
оборудования возникает в результате повторяющихся с
определенной частотой изменений внутреннего давления
или при воздействии внешних возмущающих сил и
представляет собой определенной частоты и амплитуды
механические колебания технологического оборудования
или отдельных его элементов.
Вибрация чаще всего приводит к появлению
локальных повреждений во фланцевых соединениях, сварных
швах. Если же кроме вибрации аппарат испытывает
другие воздействия (например, избыточное давление), то
может произойти и полное разрушение аппарата.
Источником вибрации могут быть приводы (электро-
38


двигатели, двигатели внутреннего сгорания и т. п.)
различных машин и агрегатов, сами машины и агрегаты с
подвижными элементами и узлами (насосы,
компрессоры, отбойные молоты, прессы, аппараты с
перемешивающими устройствами и т. п.) или потоки движущихся
жидкостей и газов, оказывающих в процессе движения
динамическое воздействие на стенки аппаратов и
трубопроводов инерционных, гравитационных и других
массовых сил.
Опасность вибраций резко повышается, если частота
собственных колебаний аппарата или трубопровода
будет совпадать с частотой колебаний возмущающей
внешний или внутренней силы (когда наблюдается так
называемое явление резонанса).
На практике качественно оценить наличие вибрации
можно по колебанию аппаратов и трубопроводов
визуально или прикосновением руки, по наличию
разрушенной теплоизоляции, образовавшимся проемам в стенах
в местах проходов технологических коммуникаций, по
нарушению мест крепления аппаратов и трубопроводов
и т. п. Количественно вибрацию оценивают с помощью
специальных приборов — вибрографов.
Меры борьбы с вибрацией аппаратов и трубопроводов
должны быть направлены на устранение или
уменьшение действия внешних или внутренних возмущающих
сил (источников вибрации). На приктике это
достигается следующими мероприятиями:
заменой, если это возможно по условиям технологии,
поршневых насосов и компрессоров на центробежные
насосы и газодувки;
применением устройств для сглаживания пульсации
давления (газовых колпаков или ресиверов) в
системах, где замена поршневых насосов и компрессоров
невозможна;
заменой двигателей внутреннего сгорания,
используемых в качестве привода машин и агрегатов, на
электродвигатели;
устройством под • источником вибрации массивных
фундаментов, поглощающих механические колебания,
изолированно от фундаментов несущих строительных
конструкций зданий и сооружений;
установкой источника вибрации на различного рода
эластичных прокладках, пружинах и т. п., которые
обеспечивают гашение механических колебаний;
39


систематическим контролем за вибрацией и при
необходимости устранением причин вибрации (центровка и
балансировка валов вращающихся элементов машин и
агрегатов, обеспечение надежного крепления
источников вибрации и трубопроводов).
Внешние механические удары могут быть
вызваны технической неисправностью и нарушением
работы внутрицехового транспорта (мостовых кранов,
талей, подъемников, колесного транспорта,
транспортерных устройств и т. п.), применением в периоды ремонта
инструментов ударного действия и т. п.
Предупреждение внешних механических ударов в
условиях производства обеспечивается:
размещением технологических аппаратов в
безопасном месте, в стороне от цеховых транспортных путей;
прокладкой трубопроводов с горючими жидкостями и
газами выше мостовых и других кранов или ниже их—
в закрытых каналах;
соблюдением режима работы транспортных систем и
сроков их планово-предупредительных ремонтов.
В. Эрозионный износ. Механический износ материала
стенок аппарата или трубопровода под действием
движущейся среды называется эрозией. Эрозия происходит
при обтекании стенок потоком твердых, жидких или
газообразных веществ, а также при действии
электрических разрядов. Частицы вещества, ударяясь о материал
стенки, разрушают ее поверхностный слой, толщина
стенки постоянно уменьшается равномерно или в виде
локальных мест разрушения (кратеров, каверн и т. п.).
В результате такого износа могут возникнуть
опасные внутренние напряжения в стенках аппаратов
и.трубопроводов даже при нормальных рабочих нагрузках,
т. е. без отклонения от нормального режима технологии.
Эрозионный износ усиливается при увеличении
плотности вещества движущегося потока, скорости движения
ударяющихся о стенку частиц, шероховатости
поверхности стенки и т. п. Особенно интенсивно эрозия
протекает при наличии в движущемся потоке жидкости или
газа взвешенных твердых частиц. В связи с этим
эрозионному износу больше подвержены стенки аппаратов и
трубопроводов в местах изменения направления
движения потока (места ввода начальной смеси и шлемовые
трубы ректификационных колонн, калачи и ретурбенды
змеевиков трубчатых печей, повороты трубопроводов),
40


Исходя из главного разрушающего фактора,
различают эрозию газовую, абразивную, кавитациоппую,
электрическую и ультразвуковую.
При газовой эрозии металл разрушается под
действием струи газов, при абразивной — под действием
находящихся в потоке жидкости или газа взвешенных
твердых частиц; при кавитационной — под действием
парогазовых пузырьков в струе жидкости, попавших в
область повышенного давления (например, в
гидравлических машинах); при электрической — под действием
электрических искр; при ультразвуковой — под действием
звуковых колебаний, вызванных взвешенными в
жидкости твердыми частицами.
Для снижения интенсивности эрозионного износа на
практике применяют следующие мероприятия:
выбирают материал для аппаратов и трубопроводов,
устойчивый к данному виду эрозии;
увеличивают поверхностную износоустойчивость
стенки путем снижения шероховатости ее поверхности,
повышения поверхностной твердости материала,
созданием прочного защитного слоя футеровки и т. п.;
уменьшают турбулентность потока и механическое
воздействие струи путем выполнения плавных поворотов
н переходов трубопроводов и снижения их количества,
применения успокоителей, отражателей и рассекателей
потоков и струй;
обеспечивают очистку газов и жидкостей от твердых
примесей (частиц);
осуществляют систематический контроль за
толщиной стенки, не допуская ее уменьшения ниже нормы.
Температурные воздействия. При воздействии
температуры на материал стенок аппаратов и трубопроводов
возникает опасность их повреждения в результате
появления температурных напряжений и изменения
механических свойств металлов (действие высоких и низких
температур).
Температурные напряжения в металле возникают при
изменении температуры стенок аппаратов и
трубопроводов под воздействием внутреннего или внешнего тепла
как следствие изменения линейных размеров отдельных
элементов, узлов или конструкции (аппарата или
трубопровода) в целом. Температурные напряжения могут
возникать только тогда, когда конструкция аппарата или
трубопровода препятствует свободному изменению ее ли-
41


кейных размеров. Температурные напряжения ot, Па,
определяются по формуле
A.23)
где at—коэффициент линейного расширения, К; Et — модуль
упругости материала, Па; At — изменения температуры, К.
На практике температурные напряжения возникают
при жестком креплении трубопроводов, неодинаковой
температуре отдельных элементов аппарата сложной
конструкции (например, в кожухотрубчатых
теплообменниках), в толстостенных аппаратах и в аппаратах,
изготовленных из разнородных металлов, при резком
изменении температуры (например, при пуске и
остановке аппаратов, при попадании на нагретую
поверхность компактной водяной струи во время тушения
пожара).
Во всех этих случаях по формуле A.23) можно
приближенно определить действительное значение
образующегося температурного напряжения. При этом
определяется максимальное значение температурного
напряжения по наибольшим значениям величин, входящих в
уравнение A.23).
Для оценки возможности повреждения аппарата или
трубопровода необходимо сравнить найденное
максимальное значение действительного температурного
напряжения с пределом текучести материала стенки
трубы или аппарата аТек- Условие опасности с учетом
коэффициента запаса можно представить в виде
l,2. A.24)
Для предупреждения температурных напряжений
создают условия, при которых
а™ах<:атек/1,2. A.25)
На практике это достигается различными
мероприятиями, основными из которых являются:
применение температурных компенсаторов на
трубопроводах (рис. 1.8) и кожухотрубчатых
теплообменниках;
устройство тепловой изоляции;
подбор соответствующих материалов (по at) при
изготовлении аппаратов и трубопроводов из
разнородных металлов;
устройство подвижных опор при закреплении прямо-
42


Рис. 1.8. Температурные компенсаторы на трубопроводах:
а— трехлинзовый; б — разрез одной линзы; в — лирообразный; г — петлевой
линейных участков трубопроводов большой
протяженности;
плавность изменения температуры стенок аппаратов
и трубопроводов в периоды пуска и остановки, при
переходе с одного режима на другой (особенно важно для
толстостенных аппаратов);
контроль и автоматическое регулирование
температурного режима работы технологического
оборудования.
Действие высокой температуры на материал стенок
аппаратов и трубопроводов может быть вызвано
производственной необходимостью (например, высокой
рабочей температурой в аппаратах огневого действия) или
быть следствием аварии и пожара на установке.
Высокая температура может вызвать значительное
снижение механических (прочностных) свойств
металлов и, следовательно, появление медленно нарастающих
во времени пластических деформаций даже тогда, когда
напряжение от рабочих нагрузок не будет превышать
предела текучести данного материала. Это явление
носит название ползучести (крипп). При появлении
признаков ползучести металлов возникает реальная угроза
повреждения аппарата или трубопровода.
Явлению ползучести наиболее подвержены обычные
конструкционные углеродистые стали, предел прочности
которых при нагревании свыше 573 К C00°С) резко
уменьшается. Легированные и особенно жаропрочные
стали при высоких температурах изменяют свои
механические свойства незначительно. Однако даже при
правильном выборе материала опасность повреждения
аппаратов и трубопроводов при действии высокой
температуры не устраняется полностью вследствие
возможности нарушения температурного режима.
43


Для снижения опасного действия высоких температур
на материал стенок аппаратов и трубопроводов
выполняются следующие мероприятия: уменьшается
воздействие внешних источников тепла (солнечной радиации и
пожара) устройством теплоизоляции, систем орошения,
паровых завес, экранов, противопожарных разрывов;
создаются условия для равномерного нагревания тепло-
обменной поверхности у аппаратов огневого действия
(автоматическим регулированием температурного
режима), для скорости циркуляции нагреваемого продукта
(очисткой теплообменной поверхности от отложений).
Действие низкой температуры на производственное
оборудование может быть связано с осуществлением
технологических процессов, в которых в качестве хладо-
агентов используются сжиженные газы, имеющие весьма
низкую температуру кипения, а также с размещением и
работой технологического оборудования на открытых
площадках в зимнее время года в районах Урала,
Сибири и Крайнего севера.
При неправильном выборе материала или его
переохлаждении низкие температуры могут вызвать
изменение механических свойств и, в частности, снижение
ударной вязкости металлов. Особенно заметно ударная
вязкость снижается у обычных углеродистых
(конструкционных) сталей, которые при низких температурах
становятся хрупкими. Склонность сталей переходить в
хрупкое состояние в целом определяется их химическим
составом, структурой, методом обработки и т. п. Однако
наибольшее влияние на ударную вязкость сталей
оказывает содержание углерода: с увеличением углерода
склонность к хрупкому разрушению, например у
конструкционных сталей, увеличивается.
Потеря ударной вязкости при действии других
сопутствующих факторов (вибрации, гидравлических
ударов и т. п.) приводит сначала, как правило, к
образованию трещин в стенках аппаратов. При этом возникает
реальная угроза полного их разрушения даже под
действием нормальных рабочих нагрузок при отсутствии
каких-либо признаков нарушения технологического
режима работы аппаратов.
Для предупреждения разрушающего действия низких
температур предъявляют повышенные требования к
качеству сварных швов на технологическом оборудовании;
предусматривают защиту аппаратов и трубопрово-
44


дов, расположенных на открытых площадках, от
переохлаждения теплоизоляцией, внутренним обогревом с
помощью встроенных змеевиков-пароподогревателей;
снижают рабочие нагрузки на стенки аппаратов;
устраняют сопутствующие причины, усиливающие
опасное действие низких температур (гидравлических
ударов, вибраций, резкого изменения рабочего давления
в аппарате и т. п.).
Весьма важно выбрать материал для изготовления
технологического оборудования с учетом максимально
возможного переохлаждения стенок (при низких
температурах применяют легированные стали, специальные
сплавы, а иногда и цветные металлы, которые обладают
повышенной ударной вязкостью).
Химические воздействия. В результате химического
воздействия агрессивных веществ и материалов,
обращающихся в технологическом процессе, а также
внешней среды на стенки аппаратов происходит постепенное
уменьшение их толщины или снижение механических
свойств металла. При этом исчерпывается предел
прочности металла, когда стенки аппарата уже ие могут
противостоять даже нормальным рабочим нагрузкам и
происходит их повреждение. Разрушение металла под
воздействием соприкасающейся с ним среды называется
коррозией.
Различают три вида коррозии: прямое химическое
воздействие— химическая коррозия, воздействие в
результате электрохимических реакций —
электрохимическая коррозия и воздействие на металл
микроорганизмов — биохимическая коррозия (в чистом виде она
встречается редко и поэтому здесь не рассматривается).
Химическая коррозия протекает в среде жидких
диэлектриков (неэлектролитов) или газов (газовая
коррозия), нагретых до высоких температур, при
отсутствии влаги на поверхности металла. Чаще этот процесс
идет в виде окислительно-восстановительных
химических реакций. К жидким неэлектролитам можно отнести
многие органические (бензол, толуол, бензин, керосин,
мазут и т. п.) и неорганические (жидкий бром,
расплавленная сера, жидкий фтористый водород и т. п.)
жидкости, которые не обладают электропроводимостью и,
следовательно, исключают условия для протекания
электрохимических реакций.
Химическая коррозия в зависимости от ведущего
45


фактора процесса подразделяется на кислородную,
сероводородную, серную и водородную.
При кислородной коррозии химические
реакции, протекающие на поверхности металла, относятся
к двум типам реакций: окислению железа до окислов с
образованием окисной пленки в виде окалины и реакции
обезуглероживания с участием карбида железа
(цементита) по уравнению
Постепенно поверхностный слой металла насыщается
оксидами железа (FeO, Fe2O3, Fe3O4) и обедняется
цементитом, что заметно влияет на механические свойства
металлов, в частности, снижается их твердость и
прочность. Поэтому под воздействием турбулентно
движущейся среды продукты коррозии легко отслаиваются и
уносятся материальными потоками. При этом
обнажаются новые, нетронутые еще коррозией, слои металла и
процесс коррозионного разрушения ускоряется.
Активность действия кислорода воздуха повышается также
при увеличении температуры и концентрации кислорода.
Большой практический интерес представляет
серная и сероводородная коррозия металлов в
среде углеводородных жидкостей — нефти и
нефтепродуктах. Коррозионноактивными компонентами в них
являются сера и сернистые соединения, такие, как
сероводород, сероуглерод, меркаптаны, тиофены и др.
Нефти различных отечественных месторождений содержат
этих соединений в пересчете на чистую серу от 0,01 до
5%. В продуктах нефтепереработки содержание серы
увеличивается. При этом, чем тяжелее фракция
перегонки в ряду бензин — керосин — мазут, тем выше
процентное содержание серы. В связи с этим мазут
является более агрессивным для материала стенок
аппаратов и трубопроводов, чем исходная нефть.
Серная коррозия идет при взаимодействии железа с
серой с образованием сернистых соединений железа
(сульфидов). Элементарная сера реагирует не только с
железом, но и с медью и даже с серебром, образуя при
этом сульфиды этих металлов.
Сероводород также образует сульфиды с железом,
свинцом и его сплавами, медью и ее сплавами.
Повышение температуры вызывает увеличение скорости
коррозии в сернистой нефти. Процесс в аначительной мере ак-
46


тивизируется при появлении в углеводородных
жидкостях даже небольшого количества воды, которая, наряду
с химической коррозией, вызывает параллельное
протекание электрохимических процессов.
Сернистые соединения различных металлов
(сульфиды), как и оксиды железа, образующиеся при
кислородной коррозии, не обладают механической прочностью, и
их образование связано с уменьшением толщины стенок
аппаратов и возникновением опасности повреждения
технологического оборудования при нормальных
рабочих нагрузках.
Водородная коррозия по своему механизму
является межкристаллитной, так как связана со
способностью водорода при повышенной температуре и
давлении к диффузии в структуру металлов по границам
структурных зерен. Процесс проникновения водорода в
структуру металла вызывает так называемую
водородную хрупкость, которая характеризуется резким
снижением прочности металла. Водородная хрупкость
вызывается, с одной стороны, реакциями обезуглероживания
стали за счет восстановления цементита водородом с
образованием железа, а с другой — образованием по
границам зерен металла паров воды и метана, которые
создают в толще металла значительное давление. Это
давление и уменьшение объема металла (удельный
объем железа меньше удельного объема цементита)
вызывают появление многочисленных микротрещин, которые
и снижают механическую прочность металла.
Защиту технологического оборудования от
химической коррозии обеспечивают применением жаростойких
сталей с легирующими добавками, которые
способствуют образованию на поверхности металлов химически
устойчивых защитных пленок; специальных
жаростойких покрытий (сплавов железо—алюминий, железо —
хром, смесью металла с окислами или с керамикой
и т. п.); созданием защитной газовой среды, которая
в зависимости от природы металла не должна содержать
окислителей (для стали) или восстановителей (для
меди и ее сплавов). Часто для этих целей применяют
инертные газы — азот и аргои.
Необходим автоматический контроль и
регулирование температурного режима в аппаратах с
поддержанием оптимальной рабочей температуры, снижающей
интенсивность протекания химической коррозии,
4Ъ


Электрохимическая коррозия по сравнению с
другими видами наиболее часто встречается в условиях
производства. Она проявляется всегда, когда поверхность
металла вступает в контакт с электролитом, в котором
происходит растворение металла.
К электрохимической коррозии относятся:
атмосферная коррозия, протекающая во влажном воздухе при
температуре окружающей среды; морская коррозия;
подземная (грунтовая) коррозия и электрокоррозия или
коррозия блуждающими токами (токами утечки).
Технически чистые металлы содержат различные
примеси, а сплавы, в том числе стали, их содержат
особенно много. Поэтому поверхность металлов
характеризуется значительной структурной и энергетической
неоднородностью: разные участки при взаимодействии с
электролитом будут обладать различной химической
активностью. Чем левее в ряду напряжения занимает
место металл, тем выше его способность к растворению
в электролите. Поэтому на границе раздела фаз
металл — электролит протекают сложные окислительно-
восстановительные электрохимические процессы в
результате действия многочисленных гальванических
элементов, хаотически распределенных по всей поверхности
металла. В каждом гальваническом элементе (паре
электродов) более активный металл (анод) окисляется:
атомы его превращаются в ионы и, гидратируясь,
переходят в электролит. Высвобождающиеся при этом
избыточные электроны движутся по металлу ко второму
электроду данной пары.
В результате этого процесса в замкнутой
электрической цепи создается разность потенциалов и появляется
электрический ток. На участке с менее активным
металлом (катодом) протекает процесс восстановления ионов
(катионов) электролита металла или (и) водорода.
Для снижения интенсивности электрохимической
коррозии предусматривают:
обезвоживание диэлектрических жидкостей
(например, иефтей и нефтепродуктов) перед их переработкой;
затормаживание окислительно-восстановительных
электрохимических процессов путем специальной
обработки коррозионной среды (удаление кислорода
воздуха деаэрацией, введение ингибиторов, присадок и т. п.);
применение установок катодной защиты (рис. 1.9)
путем создания с помощью источников постоянного тока
48


/// /// t/l III Ш Ш III '/
Рис. 1.9. Катодная защита:
/ — защищаемый подземный
трубопровод (катод); 2 — источник
постоянного тока; 3 —
соединительные проводники; 4 — металлолом
(анод)
Рис. 1.10. Протекторная
защита
/ — протектор: 2 —
подземный трубопровод; 3 —
соединительные проводники
разности потенциалов между защищаемым сооружением
и грунтом, при которой все сооружение становится
катодом, а роль анода выполняет заземление из
металлолома;
применение установок протекторной защиты, в
которой также обеспечивается катодная защита. Она
выполняется с помощью гальванических анодов, т. е.
протекторов с меньшим электрохимическим потенциалом, чем
у защищаемого объекта (рис. 1.10). Необходимая
разность потенциалов поддерживается не за счет внешнего
источника питания, а с помощью искусственного
создания гальванических элементов, у которых катодом
является защищаемый аппарат или трубопровод, а анодом —
специальный повышенной чистоты металл (цинк,
алюминий и т. д.);
рациональный выбор коррозионностойких металлов
(легированных сталей, цветных металлов), замена
металлов на неметаллы (пластмассы и т. п.);
применение защитных, в том числе
электроизоляционных покрытий (лакокрасочных, металлизированных,
битумных и др.).
1.1.6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ
Под производственными источниками зажигания
следует понимать такие источники, существование или
появление которых связано с осуществлением
технологических процессов производств.
4—779
49


Производственные источники зажигания
характеризуются воспламеняющей способностью. Например,
нагретое в виде искры тело может быть источником
зажигания только в том случае, если:
температура искры Тп больше (или равна)
температуры самовоспламенения горючей среды Гсв, в контакте
с которой находится искра
Та>Тсв; A.26)
количество тепла, заключенное в искре, qa больше
(или равно) минимальной энергии зажигания горючей
среды <7мИя
Qn>Qmm, 0-27)
время действия искры ти (определяется при
охлаждении искры до ГСв) больше (или равно) периода
индукции горючей среды тИНд:
Ти>Тпнд. A-28)
Если хотя бы одно из названных условий не
выполняется, то искра не обладает воспламеняющейся
способностью и, следовательно, она не может быть отнесена к
источнику зажигания.
Параметры предполагаемого источника зажигания
можно определить расчетным или опытным путем, а
горючей среды — по справочной литературе.
В условиях производства существует большое
количество различных источников зажигания. По времени
действия различают постоянно действующие (они
предусмотрены технологическим регламентом при
нормальном режиме работы оборудования) и потенциально
возможные источники зажигания, возникающие при
нарушениях технологического процесса.
По природе проявления различают следующие
группы источников зажигания: открытый огонь и
раскаленные продукты сгорания, тепловое проявление
механической энергии, химических реакций и электрической
энергии. Следует иметь в виду, что эта классификация
носит условный характер. Так, открытый огонь и
раскаленные продукты сгорания имеют химическую природу
проявления. Однако, учитывая особую пожарную
опасность, эту группу принято рассматривать отдельно.
Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.
В условиях производства для осуществления многих
технологических процессов используется открытое
50


мя, например, в аппаратах огневого действия
(трубчатых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при
производстве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в
атмосферу паров и газов на факельных установках.
Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты
сгорания обычно используются или образуются в
огневых печах, заводских факельных установках и при
проведении огневых работ.
Огневые печи широко используют в
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Они предназначены для подогрева жидких и парогазо-
образных продуктов.
Пожарная опасность трубчатой печи, как точечного
источника зажигания, характеризуется наличием
факелов пламени по форсуночному фронту аппарата. При
сжигании в качестве топлива газообразных веществ
температура горения составляет около 1300 °С, жидких —
1200 °С. Такие температуры значительно превышают
температуру самовоспламенения большинства горючих
веществ и материалов. Кроме того, открытое пламя
форсунок обладает достаточной воспламеняющей
способностью и по другим условиям: по запасу тепловой
энергии и длительности действия.
На аппаратном дворе заводов всегда имеются
аппараты, которые могут быть потенциальными источниками
выделения паров и газов. При их аварии образуется па-
рог азовоздушное облако, по отношению к которому
трубчатую печь в целом целесообразно рассматривать
как точечный источник зажигания (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Трубчатая печь—источник зажигания при аварии на
аппаратном дворе
1 — блок ректификационных колоне; 2 — ыесто локального повреждеяяя
(истечения); з — движущееся гаэоааровоэдушное облако; 4 — трубная печь
(точечный источник зажигания)
** 51


Рис. 1.12. Схема основных
элементов трубчатой печи,
выполняющих роль
источников зажигания:
/ — открытое пламя; 2— внут*
реняя кладка печи; 3—поверх-»
ность змеевиков; 4 — ретурбен-
ды; 5 — дымовые продукты
сгорания н искры
Так, на одном из нефтеперерабатывающих заводов
при закачке нагретого нефтепродукта произошел
перелив резервуара. Образующееся при этом в виде шлейфа
паровоздушное облако стало распространяться по
направлению движения воздушных потоков в сторону
нормально работающей трубчатой печи, находящейся
на расстоянии 170 м от резервуарного парка. При
контакте с трубчатой печью произошло воспламенение
горючей смеси. Огонь по паровоздушному облаку
распространился одновременно на группу из четырех
резервуаров.
Создание безопасной трубчатой печи требует знания,
кроме открытого пламени форсунок, всех других
возможных элементов и факторов, которые могут
выполнить роль источника зажигания. Так, при детальном
рассмотрении трубчатой печи можно выделить (рис.
1.12) высоконагретую внутреннюю кладку печи,
наружные несущие конструкции каркаса, дымовые продукты
сгорания и топочные искры. Например, внутренняя
кладка различных типов печей при нормальной работе
имеет температуру около 900 °С и даже после аварийной
остановки ее температура в течение 5...6 ч остается
выше температуры самовоспламенения нагретого продукта
(по пропану).
Для предупреждения опасного проявления аппаратов
огневого действия предусматривают:
рациональное их размещение на открытых
площадках (в виде блоков печей с учетом «розы ветров»,
ориентации огневого фронта печей относительно других
аппаратов, размещение печей изолированно в
помещениях);
устройство противопожарных разрывов;
устройство между аппаратами огневого действия и
газопароопасными аппаратами экранов в виде стен или
52


отдельных закрытых зданий, выполненных из
негорючих материалов;
устройство паровых завес по периметру печей с газо-
пароопасных сторон, которые обеспечивают в случае
опасности не только экранирование, но и флегматизацию
горючей среды водяным паром;
аварийную остановку аппаратов огневого действия с
подачей во внутренний объем водяного пара;
теплоизоляцию высоконагретых поверхностей
каркаса, продуктопроводов и т. п.;
постоянный контроль за исправностью внутренней
кладки печи, теплоизоляции.
Факельные установки (системы) до сих пор
широко применяются в нефтеперерабатывающей,
нефтехимической, химической отраслях промышленности и
предназначены для открытого сжигания парогазовых
выбросов. На факельные установки направляются
сбросы горючих газов и паров, количества которых по той
или иной причине временно не могут быть реализованы;
аварийные сбросы от предохранительных клапанов и
других контрольных предохранительных устройств,
установленных на технологической аппаратуре; сбросы
продуктов из аппаратов перед их пропаркой, продувкой,
ремонтом и т. п.
Факельные установки бывают общими на все
предприятие и отдельными (специальными). В общую
факельную систему направляются сбросы горючих газов и
паров, имеющих температуру не более 200 °С,
содержащих кислород в количестве не более 3%, содержащих
сероводород в количестве не более 8 %.
Общая факельная система предприятия состоит (рис.
1.13) из газопроводов, берущих свое начало от
источников (аппаратов) стравливания, общего факельного
газопровода (коллектора), компрессора для перекачки
сбрасываемых газов, установки сбора факельных
сбросов и факельной трубы. В состав установки сбора
факельных сбросов обычно входят отбойники конденсата,
газгольдеры переменного объема, компрессоры, насосы
для откачки конденсата и т. п.
Опасность факельной системы как источника
зажигания заключается в наличии постоянно действующего
открытого факела пламени. Неправильное устройство
факельных систем может привести к опасному
тепловому воздействию непосредственно открытого пламени на
53


Рис. 1.13. Схема общей факельной системы предприятия:
/ — коллектор; 2 — отбойник конденсата; 3 — газгольдер; 4 — компрессор; 5 -*
огнепреградитель; 6—факельная труба
смежное газоопасное технологическое оборудование,
к интенсивному искрообразованию в результате
неполноты сгорания, к выбросу горящего конденсата, к
проскоку пламени в факельную трубу, а также к загазовы*
ванию близлежащей территории при срыве пламени.
Для предупреждения опасного проявления открытого
пламени факельной системы предусматривают
рациональное размещение факельных труб в зависимости от
рельефа местности (предпочтительнее на вышележащих
участках территории предприятия) и направления
господствующих ветров с учетом возможного разлета искр
и максимального отклонения факела пламени под
действием ветра; высоту факельных труб определяют
расчетом с учетом теплового излучения: предусматривают
безопасные противопожарные разрывы между
факельной трубой и пожаровзрывоопасными зданиями,
сооружениями и отдельными аппаратами.
Для увеличения полноты сгорания сбрасываемых
газов и паров, а следовательно, и снижения образования
искр факельную трубу оборудуют устройством для
бездымного сжигания отходящих газов с подачей в
горючую смесь водяного пара.
Для предупреждения выброса горящего конденсата
из факельной трубы предусматривают многократную по
длине газопроводов сепарацию жидкой фазы из
сбрасываемых паров и газов с помощью уклонов факельных
газопроводов, установки на них отбойников конденсата,
конденсатоотводчиков, испарителей, а при необходимо*,
сти теплоизоляцию и обогрев газопроводов.
54


Рис. 1.14. Схема факельной
горелки:
1 — факельная труба; 2—подача
водяного пара; 3 — подсос воздуха;
4_ термопэра; 5 — подача
природного газа к дежурной горелке; 5—
защитный экран; 7 — корпус
факельной горелки
Для предупреждения проскока пламени от факела в
факельную трубу осуществляют непрерывную подачу
сбрасываемых газов и паров с помощью газгольдеров
переменного объема, сглаживающих неравномерность
сброса, и двух компрессоров (одного рабочего и одного
резервного); ограничение содержания кислорода (не
более 3 %) в сбрасываемых газах; автоматическую подачу
в коллектор топливного газа в случаях прекращения
поступления сбрасываемых газов и паров, а также при
отсутствии в факельной системе газгольдера; установку
огнепреградителя на коллекторе п^ред вводом
сбрасываемых газов и паров в факельную трубу.
Для предупреждения срыва пламени факела
устраивают факельную трубу с защищенной от ветра газовой
горелкой постоянного (дежурного) горения (рис. 1.14);
увеличивают скорость движения сбрасываемых газов
в устье факельной трубы, но не более 80 м/с.
Огневые работы в производственных условиях
чаще всего применяются в виде электро- и газосварки,
резки, пайки, лужения, огневого разогрева и варки
смолы или битума и т. п. Пожарная опасность этих работ
определяется наличием открытого пламени,
раскаленных огарков электродов и нагретых до высоких
температур поверхностей технологического оборудования в
местах обработки пламенем, а также образованием
большого количества разлетающихся во все стороны
искр в виде брызг (капель) расплавленного металла.
Так, температура пламени при газовой сварке и
бензиновой резке металлов в чистом кислороде может
достигать 3000 °С, а при электродуговой сварке с
использованием угольных электродов — 6000 °С. Образующиеся в
процессе сварки искры (частицы расплавленного метал-
55


ла) имеют температуру более 1700 °С. Поэтому,
разлетаясь вокруг места проведения сварочных работ, такие
частицы способны воспламенить практически любые
горючие вещества и материалы, обращающиеся -в
технологических процессах производств.
Больше всего искр образуется при газовой или
воздушно-дуговой резке, так как значительная часть
расплавленного металла при этом выбрасывается газовой
струей из образующейся прорези. Дальность полета искр
до первоначального места их падения может достигать
10 м. При этом возможно увеличение радиуса их
разлета до 16 м за счет многократного рикошета. Несмотря
на сравнительно невысокое расчетное теплосодержание
искры (для искры радиусом 3 мм — 58,62 Дж или
14 кал), она на открытом воздухе оставляет след
обугливания на толи, рубероиде, картоне, обычной бумаге.
А такие легковоспламеняемые материалы, как марля,
вата, пакля, обтирочные материалы (ветошь), за время
существования искры C—5 с) начинают тлеть с
последующим переходом в пламенное горение. Промасленная
ветошь способна воспламениться от искр на расстоянии
до 10 м от места сварки, пакля — на расстоянии до
16 м.
Особую опасность представляют искры, попавшие в
горючие материалы, расположенные в благоприятных
для аккумуляции тепла условиях, в скрытых местах
(под полом, в закрытых каналах и лотках, под
технологическим оборудованием и т. п.). Исследования
пожаров показали, что скрытое возникновение и развитие
горения в таких случаях может продолжаться
несколько часов, а иногда и суток.
Требования пожарной безопасности при проведении
огневых работ на объектах народного хозяйства
независимо от их ведомственной принадлежности
определяются «Правилами пожарной безопасности при проведении
сварочных и других огневых работ на объектах
народного хозяйства» и разработанными в соответствии с
ними отраслевыми инструкциями о мерах пожарной
безопасности применительно к отдельным производствам
с учетом их специфики.
Высоконагретые продукты сгорания
образуются при сжигании топлива в топках и
двигателях внутреннего сгорания, когда в технологических
процессах применяют аппараты с огневым или дымогазо-
56


вым подогревом, а также используют в качестве
внутрицехового транспорта автомобильный, тепловозный и
т. п. транспорт.
Температура топочных и выхлопных газов может
достигать 1200°С и более. При такой температуре
наружная поверхность стенок каналов для отвода продуктов
сгорания (особенно металлических) может быть
нагрета значительно выше температуры самовоспламенения
обращающихся в технологических процессах веществ и
материалов. Особую пожарную опасность представляет
выход высоконагретых продуктов сгорания через
неплотности и трещины в дымовых и выхлопных каналах.
Для предупреждения опасного проявления
высоконагретых продуктов сгорания следят за состоянием и
исправностью металлических стенок и кладки дымовых
каналов и боровов, не допуская их повреждения и
выхода продуктов сгорания через трещины и неплотности в
соединениях. Нагретые до высокой температуры
поверхности металлических трубопроводов ( дымовых каналов)
защищают теплоизоляцией из негорючих материалов.
Предельно допустимая температура поверхности
неизолированных дымовых каналов не должна превышать
80 % температуры самовоспламенения обращающихся в
производстве веществ.
Искры топок и двигателей образуются в
результате неполного сгорания твердого, жидкого или
газообразного топлива. Они представляют собой
твердые тлеющие частички исходного топлива или его
продуктов термического распада, взвешенные в газовом
потоке продуктов сгорания. Температура таких частиц,
как правило, всегда выше температуры
самовоспламенения большинства горючих веществ, обращающихся в
технологических процессах. Однако из-за малых
размеров ( массы) искр их теплосодержание сравнительно
невелико. Поэтому такие искры относят к
малокалорийным источникам зажигания, они способны воспламенить
только такие вещества, которые достаточно
подготовлены к горению (с развитой поверхностью или
предварительно нагретые) и имеют небольшой период индукции.
К ним можно отнести вещества в парогазообразном
состоянии при стехиометрических (или близких к ним)
концентрациях в смеси с воздухом, а также
органические пыли и волокна в осевшем, в виде отложений,
состоянии.
57


Причины неполного сгорания связаны с химическим
недожогом и механическим уносом топлива.
Образование искр может быть также связано с
нарушением сроков очистки внутренних поверхностей
топок, дымовых каналов и боровов от сажи, а также
двигателей внутреннего сгорания — от нагаромасляных от-
лэжений.
Предупреждение опасного проявления искр топок и
двигателей на практике достигается предупреждением
их образования и использованием специальных
устройств для улавливания и гашения искр при их
образовании.
Для предупреждения образования искр при работе
топок и двигателей внутреннего сгорания
предусматривают:
автоматическое поддержание оптимальной
температуры подаваемой на сжигание горючей смеси;
автоматическое регулирование оптимального (сте-
хиометрического с небольшим избытком воздуха)
соотношения между топливом и воздухом в горючей смеси;
контроль за техническим состоянием и исправностью
устройств для сжигания топлива;
предупреждение длительной работы топок и
двигателей в форсированном режиме, с перегрузкой и т. п.;
использование тех видов топлива, на которые
рассчитаны топка и двигатель;
систематическая очистка внутренних поверхностей
топок, дымовых каналов и двигателей внутреннего
сгорания от сажи и нагаромасляных отложений;
устройство дымовых труб, высота которых
рассчитана на возможность самостоятельного догорания искр в
полете.
Для улавливания и гашения образующихся при
работе топок и двигателей искр применяют
искроуловители и искрогасители, работа которых основана на
использовании гравитационных (осадительные камеры),
инерционных (камеры с перегородками, сетками,
насадками), центробежных (циклонные и турбинно-вихревые
камеры), электромагнитных (электрофильтры) сил,
которые обеспечивают принципы улавливания и гашения.
Разделение устройств на искроуловители и
искрогасители условно и связано с сознательным выделением
основного принципа воздействия на искру — ее улавливание
58


\
Рис. 1.15. Схема
гравитационного искроуловителя:
/ — осаднтельная камера; 2 — смесь
потока дымовых газов с искрами;
3 — направление движения
дымовых газов; 4 — направление
движения искр
Рис. 1.16. Схема инерционного
искроуловителя:
/ — топка; 2 — перегородка;
3—направление движения дымовых газов; 4 —¦
направление движения искр; 5 — иск-
роосадительиая камера
или гашение, которые часто обеспечиваются б одном и
том же устройстве.
Наибольшее распространение на практике получили
искроуловители гравитационного, инерционного и
центробежного типа. Ими оборудуют, например, дымовые
каналы дымогазовых сушилок, котельных, вагранок,
системы выпуска выхлопных газов автомобилей,
тракторов, комбайнов, тепловозов и т. п.
Простейший гравитационный искроуловитель (рис.
1.15) работает следующим образом. Искры, взвешенные
в потоке дымовых газов, поступают в осадительную
камеру, где скорость газового потока за счет увеличения
живого сечения резко падает. Подъемные силы,
действующие на искру, уменьшаются, а силы тяжести
(гравитации) в этих условиях становятся достаточными для
выделения (выпадения) из потока отходящих газов
взвешенных механических частиц (искр). Искры оседают на
дне камеры, и по мере накопления их удаляют путем
периодической очистки.
Инерционный искроуловитель (рис. 1.16)
одновременно использует не только силы инерции, но и
гравитационные силы и эффект охлаждения искр. Газовый
поток, проходя через лабиринтную систему перегородок и
встречая на своем пути препятствия, вынужден круто
59


A-A
Рис. 1.17. Схема центробежного искроуловителя циклонного типа:
1 — корпус искроуловителя; 2 — смесь потока дымовых газов с искрами; 3 —
тангенциальный патрубок; 4— направление движения дымовых газов; 5 —
направление движения искр; 5 — выгрузка охлажденных искр
изменять направление своего движения. Искры, обладая
значительной, по сравнению с газом, массой, по инерции
ударяются о перегородки. При этом они теряют
скорость и под действием сил тяжести оседают на дно
уловителя. Кроме того, при ударах частицы разрушаются
(измельчаются), их удельная теплоотдающая
поверхность становится больше и за счет этого обеспечивается
большая скорость охлаждения (гашения) искр. Принцип
гашения искр в инерционном и других типах уловителей
имеет важное значение, так как ни один искроуловитель
не обеспечивает на 100 % улавливание искр, и поэтому
часть из них, наиболее мелких по размерам, вместе с
отходящими газами выбрасывается наружу.
В центробежных искроуловителях циклонного типа
(рис. 1.17) газовому потоку вместе с искрами на входе
через тангенциальный патрубок сообщается
вращательное (винтообразное) движение. В результате
образующихся центробежных сил частицы искр отбрасываются
к стенкам циклона. При этом их скорость резко падает,
они измельчаются и, охлаждаясь, гасятся. Под
действием гравитационных сил частицы, скользя по стенкам
циклона, оседают в нижней его части (в бункере).
60


m»
2 ^т-~
Рис. 1.18. Схема искроуловителя —
электрофильтра:
1 — корпус искроуловителя; 2 —
заземление; 3 — коронирующнй электрод: 4 —
кабель высокого напряжения; 5 — проходной
изолятор; 6 — выход очищенного газа; 7 —
вход газа с искрами; 8 — выгрузка
охлажденных искр
Рис. 1.19. Схема искрогасителя!
/,— вход газа с искрами; 2 —корпус
искрогасителя; 3 — отражатель; 4~ кольцо
водяной (паровой) завесы; 5 — питающий
трубопровод; 6 — трубопровод для слива
воды (водяного конденсата)
Искроуловители — электрофильтры (рис. 1.18)
используют электромагнитные силы, возникающие в
электрическом поле высокого E0—70 кВ) напряжения.
Электрофильтры применяют для улавливания искр
топочных газов на электростанциях, искр (сажи) на
заводах технического углерода и т. п.
Дымовые газы поступают в нижнюю расширенную
(бункерную) часть электрофильтра. Здесь скорость
потока теряется и уже за счет этого по принципу
гравитационных искроуловителей происходит улавливание
наиболее крупных искр. Мелкие искры вместе с дымовыми
газами, поднимаясь вверх, попадают в пространство
между электродами, где постоянным током высокого
напряжения создано мощное электрическое поле. В этом
поле газовый поток ионизируется и механические
частицы, в том числе и искры, получают определенный заряд.
Под действием возникающих электромагнитных сил
заряженные частицы притягиваются к электродам,
осаждаются на них. Частицы постепенно накапливаются в
виде отложений и путем периодического встряхивания
61


сбрасываются в бункерную часть электрофильтра.
Для обеспечения глубокой очистки топочных газов
от искр на практике часто применяют не один, а
несколько различных типов искроуловителей и
искрогасителей, которые соединяют между собой последовательно.
Многоступенчатое искроулавливание и гашение
надежно себя зарекомендовало, например, в технологических
процессах сушки измельченных горючих материалов, где
в качестве теплоносителя используются дымовые
топочные газы в смеси с воздухом.
Искрогасители ( рис. 1.19) часто обладают
принципом улавливания, но в качестве основного и ярко
выраженного фактора воздействия на искру используют
принцип активного охлаждения. Для этого газовый
поток, содержащий искры, пропускают через
охлаждающие водяные или паровые завесы, а также создают
условия для попадания искр на поверхность воды.
В том и другом случае за счет интенсивного
охлаждения искры гаснут. После этого они остаются в воде
или, пройдя через охлаждающую завесу,
выбрасываются наружу.
Тепловое проявление механической энергии. При
взаимном трении тел за счет совершения механической
работы происходит их разогрев. При этом механическая
энергия переходит в тепловую. Тепловой нагрев, т. е.
температура трущихся тел в зависимости от условий
трения может быть достаточной для воспламенения
горючих веществ и материалов. При этом нагретые тела
выступают в качестве источника зажигания.
В производственных условиях наиболее
распространенными случаями опасного нагрева тел при трении
являются удары твердых тел с образованием искр,
поверхностное трение тел и сжатие газов.
Удары твердых тел с образованием
искр. При определенной силе удара некоторых
твердых тел друг о друга могут образовываться искры,
которые называют искрами удара или трения. Искры
представляют собой нагретые до высокой температуры
(раскаленные) частицы металла или камня (в
зависимости от того, какие твердые тела участвуют в
соударении) размером от 0,1 до 0,5 мм и более. Однако при
ударах и трении металлов в атмосфере без кислорода
видимых (светящихся) частиц не образуется, а частицы
камня не образуют их даже в кислородсодержащей


среде. Это доказывает, что начальный разогрев
металлических частиц за счет совершения механической
работы по преодолению сил трения при разрушении
(выкрашивании) металла является недостаточным, чтобы
вызвать их свечение. Он создает только необходимые
условия для активного окисления металла кислородом
воздуха, при котором за счет экзотермичности процесса
температура частиц резко повышается. Так, температура
искр удара из обычных конструкционных сталей
достигает температуры плавления металла—1550°С.
Несмотря на высокую температуру искры ее
воспламеняющая способность сравнительно невысока, т. к. из-
за малых размеров (массы) запас тепловой энергии
искры очень мал. Например, для стальной частицы даже
крупных размеров, с эквивалентным диаметром 0,5 мм,
он составляет около 0,418 Дж @,1 кал) при ее
охлаждении с 1550 °С до 450 °С (т. е. от температуры плавления
до температуры самовоспламенения большинства
горючих веществ). Искры способны воспламенить парогазо-
воздушные смеси, имеющие малый период индукции,
небольшую минимальную энергию зажигания.
Наибольшую опасность в этой связи представляют ацетилен,
водород, этилен, оксид углерода и сероуглерод.
Воспламеняющая способность искры, находящейся в
покое, выше летящей, так как неподвижная искра
медленнее охлаждается, она отдает тепло одному и тому же
объему горючей среды и, следовательно, может его
нагреть до более высокой температуры. Поэтому искры,
находящиеся в покое, способны воспламенить даже
твердые вещества в измельченном виде (волокна, пыли).
Искры в условиях производства образуются при
работе с инструментом ударного действия (гаечными
ключами, молотками, зубилами и т. п.), при попадании
примесей металла и камней в машины с вращающимися
механизмами (аппараты с мешалками, вентиляторы,
газодувки и т. п.), а также при ударах подвижных
механизмов машины о неподвижные (молотковые
мельницы, вентиляторы, аппараты с откидными крышками,
люками и т. п.).
Для предупреждения опасного проявления искр
удара и трения применяют искробезопасный инструмент,
изготовленный из бронзы, фосфористой бронзы, латуни,
бериллия, дюралей с содержанием магния не более
1,2—1,8%, нержавеющие стали марки 1Х18Н9Т (ис-
63


пользование омеденного инструмента несет в себе
скрытую опасность, так как мягкий слой металла быстро
срабатывается); обдув чистым воздухом места
производства ремонтных и других работ, связанных с
использованием искроопасного инструмента, при
существовании возможности образования горючих смесей.
Исключение попадания в машины металлических
примесей и камней обеспечивают тщательной очисткой
веществ и материалов просеиванием, промывкой,
улавливанием с помощью магнитных сепараторов и камне-
уловителей.
Удары подвижных механизмов о неподвижные части
машин предупреждают тщательной регулировкой калиб'
рованных зазоров, центровкой и балансировкой
вращающихся механизмов, контролем за технической
исправностью подшипников (особенно высоконагруженных и
высокооборотных валов), использованием прокладок из
цветных металлов. Образование искр при ударах
устраняют футеровкой внутренних поверхностей
неподвижных и движущихся частей машин различными искробез-
опасными материалами (на резиновой и пластмассовой
основе, мягкими металлами и т. п.).
Поверхностное трение тел. Перемещение
относительно друг друга соприкасающихся тел требует
затраты энергии на преодоление сил трения. Эта
энергия почти целиком превращается в теплоту, которая,
в свою очередь, зависит от вида трения, свойств
трущихся поверхностей (их природы, степени загрязнения,
шероховатости), от давления, размера поверхности и
начальной температуры. При нормальных условиях
выделяющееся тепло своевременно отводится, и этим
обеспечивается нормальный температурный режим. Однако
при определенных условиях температура трущихся
поверхностей может повыситься до опасных значений, при
которых они могут стать источником зажигания.
Причинами роста температуры трущихся тел в
общем случае является увеличение количества тепла или
уменьшение теплоотвода. По этим причинам в
технологических процессах производств происходят опасные
перегревы; подшипников, транспортных лент и
приводных ремней, волокнистых горючих материалов при
наматывании их на вращающиеся валы, а также твердых
горючих материалов при их механической обработке.
Большую опасность перегрева представляют под-
64


шипники скольжения (в сравнении с подшипниками
качения) сильно нагруженных и высокооборотных валов
машин и аппаратов.
Увеличение тепловыделения возможно при
нарушении смазки, чрезмерной затяжке подшипников,
перекосах и перегрузках валов. Уменьшение теплоотвода от
подшипников возможно при загрязнении их
поверхности отложениями пыли и волокон обращающихся в
технологическом процессе веществ и нарушении режима
работы системы охлаждения.
Для предупреждения перегрева подшипников
осуществляют замену подшипников скольжения на
подшипники качения (где по условиям технологии существует
такая возможность); устройство автоматических систем-
охлаждения с применением в качестве хладоагента
масел или воды; автоматический контроль за температурой
подшипников; своевременное и качественное техническое
обслуживание подшипников (систематическую смазку,
предупреждение чрезмерной затяжки, ликвидацию
перекосов валов, очистку поверхности подшипников от
загрязнения и т. п.).
Перегрев транспортных лент и приводных ремней
связан с длительным проскальзыванием (пробуксовкой)
шкива относительно ремня или ленты из-за слабого их
натяжения или перегрузки. В результате этого лента и
ремень могут сильно перегреваться.
Предупреждение перегрева транспортных лент и
приводных ремней обеспечивают предупреждением
перегрузки технологического оборудования с помощью
дозирующих устройств; использованием систем
автоматической блокировки, обеспечивающих подачу звукового и
светового сигналов и остановку технологического
оборудования при возникновении перегрузок, техническим
обслуживанием (своевременным регулированием
степени натяжения, предупреждением защемления и
заклинивания лент и ремней, их перекосов и т. п.); заменой
плоскоременных передач на клиноременные.
Перегрев волокнистых материалов при наматывании
их на вращающиеся валы происходит в результате
постепенного Уплотнения массы горючего материала и
усиливающегося трения его о неподвижные части
корпуса аппарата (машины). Этот процесс может привести к
перегреву наматывающегося волокнистого материала.
Опасность пожаров и загораний по этой причине су-
5-779 65


шествует на хлопко- и льноперерабатывающих заводах,
ткацких фабриках, зерноуборочных комбайнах и т. п.
Для предупреждения наматывания волокнистых
материалов на вращающиеся валы используют
мероприятия по предупреждению перегрузки, повышения
влажности и засоренности волокнистого материала; защиту
открытых участков валов от контакта с волокнистым
материалом свободно насаженными втулками, кожухами
и т. п.; установку минимальных зазоров между валом и
подшипником; устройство специальных ножей для
срезания наматывающихся волокнистых материалов и
очистку валов от наматывающегося волокнистого
материала.
Перегрев твердых горючих материалов при их
механической обработке путем резания, фрезерования,
строгания, шлифовки и т. п. связан с преодолением сил
трения. Количество выделяющегося при этом тепла зависит
от скорости резания и толщины стружки. На
интенсивность тепловыделения также оказывает влияние острота
и правильность заточки режущего инструмента (резца).
Опасность воспламенения при механической обработке
представляют такие материалы, как целлулоид,
термореактивные пластмассы, резина, некоторые активные
металлы (например, магний, титан и их сплавы) и т. п.
Для предупреждения воспламенения твердых
материалов при их механической обработке для каждого
горючего материала устанавливают оптимальную
(безопасную) скорость резания в зависимости от
установленной толщины стружки на данном станке;
своевременно и правильно затачивают режущий иструмент (резец);
устраивают системы локального охлаждения места
резания с использованием в качестве охлаждающей
среды воды, масла, различных эмульсий, газов и т. п.
Сжатие (компримирование) газов в
компрессорах является распространенной операцией на
производстве. Например, его широко применяют в
технологических процессах транспортировки газов, при
производстве этилового спирта из этилена, где РРаб= 10 МПа
A00 ат), полиэтилена методом высокого давления, где
ЯРаб= 150—200 МПа A500—2000 ат), при получении
сжатого воздуха и т. п.
Сущность нагревания газов при сжатии в
компрессорах заключается в том, что в результате изменения
(уменьшения) первоначального объема газообразных
66


тел затрачивается механическая энергия на преодоление
межмолекулярных сил трения (на нарушение
динамического равновесия между силами гравитационного и
электромагнитного полей). Вследствие этого выделяется
тепло, которое расходуется на нагревание сжимаемого
газа и самого компрессора.
Основными причинами перегрева газов и
компрессоров являются:
нарушение материального баланса (уменьшение
расхода газа в системе или увеличение подачи
компрессора);
снижение интенсивности отвода тепла из зоны
сжатия (уменьшение расхода или полное прекращение
подачи хладоагента в холодильники, подача хладоагента с
завышенной температурой, загрязнение теплообменной
поверхности холодильников).
Предупреждение перегрева компрессоров при сжатии
газов обеспечивают разделением процесса сжатия
газов на несколько ступеней, если по условиям технологии
требуется 4—5-крзтное сжатие; устройством систем
охлаждения газа на каждой ступени сжатия; установкой
предохранительного клапана на нагнетательной линии
за компрессором; автоматическим контролем и
регулированием температуры сжимаемого газа путем
изменения расхода охлаждающей жидкости, подаваемой в
холодильники; автоматической системой блокировки,
обеспечивающей отключение компрессора в случае увеличения
давления или температуры газа в нагнетательных
линиях; очисткой теплообменной поверхности
холодильников и внутренних поверхностей трубопроводов от нага-
ромасляных отложений.
Тепловое проявление химических реакций. Многие
вещества и материалы при определенных условиях
могут вступать в химическое взаимодействие с
положительным тепловым эффектом реакций (экзотермич-
ностью) при контакте с воздухом, водой или друг с
другом, а также могут саморазлагаться при нагревании или
механических воздействиях. Выделяющегося при этом
в зоне реакции тепла может быть достаточно для
нагрева веществ и материалов до их самовоспламенения.
Вещества, самовоспламенение которых
происходит на воздухе. К ним относятся две
группы веществ: самовоспламеняющиеся (Гсв<ТРаб) и
самовозгорающиеся ()
5* 67


Первую группу составляют вещества, которые в
условиях производства нагреты выше температуры
окружающей среды. Так, мазут с Гсв = 380°С на установках
вакуумной трубчатки обращается с температурой до
400°С, на установках термического крекинга — до 500°С,
пиролизный газ с Гсв=540оС нагревается на установках
по производству этилена до 850 °С. При аварийном
выходе таких высоконагретых продуктов из аппаратов
наружу и контакте с воздухом произойдет их
самовоспламенение. В эту же группу входят вещества, температура
которых по условиям технологии не превышает
температуру окружающей среды. К ним относятся, например,
желтый фосфор с Гсв=30°С, триизобутилалюминий с
Гсв——40 °С, этилалюминийхлорид с 7СВ =—60 °С и
другие.
Профилактика воспламенения веществ, температура
самовоспламенения которых не превышает рабочей
температуры, обеспечивается исключением их контакта
с воздухом путем надежной герметизации
технологического оборудования и предупреждения его повреждений.
Вторую группу составляют вещества, которые при
температуре окружающей среды или после
предварительного нагрева до Т<.ТСВ под воздействием
первоначального импульса склонны к самовозгоранию на
воздухе. Самовозгорание представляет собой сложный
физико-химический процесс возникновения тления или
пламенного горения в результате теплового
самонагревания. Самовозгорание наблюдается при резком
увеличении скорости экзотермических реакций в объеме
вещества, когда интенсивность тепловыделения превышает
интенсивность его рассеивания.
В зависимости от первоначального импульса
различают тепловое (нагрев извне), химическое (нагрев при
контакте с химически активным веществом) и
микробиологическое (нагрев в результате жизнедеятельности
микроорганизмов) самовозгорание. К веществам,
обладающим склонностью к самовозгоранию, относятся
масла и жиры растительного и животного происхождения,
каменный и древесный уголь, торф, технический
углерод (сажа), некоторые металлы в порошкообразном
виде (алюминий, цинк, титан и др.). скипидар, олифа,
комбикорма, сернистые соединения железа и т. п.
Процесс самовозгорания определяется скоростью
самонагревания веществ. Длительность процесса самовоз-
68


горания (она колеблется от нескольких минут до
нескольких месяцев) зависит от большого числа различных
факторов, которые в сложном взаимодействии друг с
другом определяют скорость протекания
экзотермических реакций и условия аккумуляции тепла.
Длительность протекания процесса самовозгорания
веществ рассчитывают в соответствии с ГОСТ 12.1.044-84
путем решения системы двух уравнений:
\gt^Ap + np\gS, A.29)
\gt = Ab-~nblgx, A.30)
где t — начальная температура процесса самовозгорания, °С; т —
длительность процесса самовозгорания, ч; S — удельная поверхность
штабеля, кучи, м2/м3; Ар, Аь, пр, пь — константы, определяемые
опытным путем (для многих веществ приведены в справочнике).
По этой же системе уравнений можно определить и
температуру начала самовозгорания или длительность
безопасного хранения горючего вещества.
Профилактику самовозгорания веществ в
производственных условиях обеспечивают путем снижения
скорости протекания химических реакций и биологических
процессов, а также устранения условий аккумуляции
тепла.
Снижение скорости протекания химических реакций
и биологических процессов осуществляют различными
методами: ограничением влажности при хранении
веществ и материалов; снижением температуры хранения
веществ и материалов (например, зерна, комбикормов)
путем искусственного захолаживания; хранением
веществ (например, пищевых продуктов) в среде с
пониженным содержанием кислорода; уменьшением удельной
поверхности контакта самовозгорающихся веществ с
воздухом (брикетирование, гранулирование
порошкообразных веществ); пассивированием химически активных
веществ, например технического углерода, путем
частичной и постепенной их дезактивации кислородом воздуха;
применением антиокислителей и консервантов
(например, при хранении комбикормов); устранением контакта
с кислородом воздуха и химически активными
веществами (перекисными соединениями, кислотами,
щелочами и т.п.) путем раздельного хранения
самовозгорающихся веществ в герметичной таре.
Устранение условий аккумуляции тепла
осуществляют следующим образом: ограничением размеров
штабелей, караванов или куч хранимого вещества; активным
69


вентилированием воздухом (сена и других волокнистых
растительных материалов); периодическим
перемешиванием веществ при их длительном хранении; снижением
интенсивности образования горючих отложений в
технологическом оборудовании с помощью улавливающих
устройств; периодической очисткой технологического
оборудования от самовозгорающихся горючих
отложений.
Вещества, воспламенение которых
происходит при контакте с водой или влагой
воздуха. К таким веществам относятся щелочные
металлы (натрий, калий и др.), карбиды (кальция,
натрия, калия), негашеная известь, фосфористые кальций и
натрий, сернистый натрий и т. п. Некоторые из них
(например, натрий и калий) реагируют с водой или влагой
воздуха с интенсивным выделением водорода, который
может воспламениться от теплоты реакции, так как
температура в зоне контакта может развиваться до 600—
650 °С. Значительный нагрев и воспламенение
образующегося ацетилена происходит также при взаимодействии
карбида кальция с водой. При недостатке воды
температура в зоне реакции может подняться до 900—1000 °С.
А такие вещества, как карбиды щелочных металлов
(натрия, калия), при контакте с водой способны
реагировать со взрывом.
На практике нередки случаи пожаров (вскоре после
дождя) на складах, где наряду с другими горючими
веществами, хранится негашеная известь. Несмотря на то,
что негашеная известь сама относится к негорючим
веществам, при контакте с небольшим количеством воды
она способна разогреваться до 600 °С и более. Этой
температуры оказывается достаточно для воспламенения,
например, горючей упаковки (деревянных ящиков,
мешковины и т.п.) или рядом расположенных горючих
веществ и материалов при их совместном хранении с
негашеной известью.
Пожары и взрывы происходят также при получении
ацетилена из карбида кальция в стационарных и
переносных газогенераторах при снижении количества
(уровня) воды в реакционной зоне.
Предупреждение воспламенения веществ при
взаимодействии с водой или влагой воздуха обеспечивают
защитой их от контакта с водой и влажным воздухом
путем: изолированного хранения веществ этой группы от
70


других горючих веществ и материалов; поддержанием
избыточного количества воды (например, в аппаратах
для получения ацетилена из карбида кальция).
Вещества, воспламенение которых
происходит при контакте друг с другом.
К ним относится большая группа газообразных,
жидких или твердых окислителей, таких, как жидкий
кислород, перекиси (натрия, бария, водорода, бензоила и
т. п.), галоиды (хлор, бром, фтор, йод), азотная кислота,
селитры (азотнокислые калий, натрий, барий), хлораты
(например, бертолетова соль), перхлораты (например,
хлорнокислый натрий), перманганаты (марганцевокис-
лый калий) и др. Эти вещества могут вызвать
воспламенение органических горючих веществ или образовать
смеси с органическими веществами, реагирующими со
взрывом даже от слабого механического или теплового
импульса (удар, трение, нагрев и т.п.). Например,
перекись водорода, гидроперекись изопропилбензола,
персульфат аммония широко используют в качестве
катализаторов и инициаторов в технологических процессах
полимеризации и поликонденсации при получении
пластмасс, химических волокон и синтетических каучуков.
Они способны вызывать воспламенение и взрывы при
контакте со многими органическими соединениями.
Часто пожары происходят на складах, где хранится
азотная кислота, которая является сильным
окислителем. Азотная кислота способна воспламенить многие
растительные вещества в измельченном виде
(упаковочную стружку, древесные опилки, солому, вату и т.п.),
так как при своем воздействии на них она выделяет
кислород.
Пожары от воспламенения веществ при контакте
друг с другом предупреждают раздельным
складированием, а также устранением причин их аварийного
выхода из аппаратов и трубопроводов.
Вещества, воспламенение которых
происходит в результате саморазложения
при нагревании или механическом
воздействии. К этой группе относятся нестойкие
химические, как правило, эндотермические соединения, такие,
как взрывчатые вещества, перекиси, селитры, ацетилен,
ацетилениды, порофоры и т. п. Эти вещества не только
могут вызвать возникновение пожара, но и привести к
полному уничтожению производственных установок,
71


здании и сооружений в результате их взрывного
разложения.
Предупреждение воспламенения веществ, склонных к
взрывному разложению, обеспечивают путем защиты от
нагревания до критических температур, механических
воздействий (ударов, трения, давления и т.п.).
Тепловое проявление электрической энергии в
условиях технологических процессов производств может быть
источником зажигания в различных случаях, например,
в результате: несоответствия электрооборудования
номинальным токовым нагрузкам или характеру
окружающей среды (влажности, температуры, химической
активности); перегрузки электрических сетей и
электродвигателей — приводов вращающихся узлов и механизмов
технологических машин и аппаратов (смесителей и
реакторов с перемешивающими устройствами,
вращающихся барабанных сушилок, молотковых и шаровых
мельниц, подъемно-транспортных устройств и т.п.);
механических повреждений электрооборудования и т. п.
Опасное выделение тепла при действии
электрического тока может проявиться в виде: электрических
искровых разрядов, образующихся чаще всего в токосъемных
щетках электродвигателей и в пускорегулирующей
аппаратуре (аппаратах управления); электрической дуги при
коротких замыканиях; перегрева при перегрузках
электрооборудования; больших переходных сопротивлений в
местах электрических контактов; искровых разрядов
статического электричества и воздействий атмосферного
электричества — прямых ударов и вторичных
воздействий молнии (электростатической и электромагнитной
индукции).
Предупреждение опасности теплового проявления
электрической энергии обеспечивается правильным
выбором уровня и вида взрывозащиты электродвигателей
и аппаратов управления, другого электрического и
вспомогательного оборудования в соответствии с классом по-
жаро- или взрывоопасности зоны, категории и группы
взрывоопасной смеси (для взрывоопасных зон), а также
с общими свойствами и характером окружающей среды
(влажностью, температурой, химической активностью и
т.п.). Важное значение имеет также систематическое
проведение испытаний сопротивления изоляции
электросетей и электрических машин в соответствии с графиком
72


планово-предупредительного ремонта; надежная защита
электрооборудования от токов короткого замыкания
быстродействующими предохранителями и
автоматическими выключателями (автоматами); предупреждение
технологической перегрузки.
Предусматривается аварийное отключение
электрических машин в тех случаях, когда в них появляется
дым или огонь, заметно снижается частота вращения
валов, происходит чрезмерный перегрев подшипников.
Кроме того, предусматриваются мероприятия по
предупреждению больших переходных сопротивлений путем
систематического осмотра и ремонта контактной части
электрооборудования; исключению разрядов
статического электричества путем заземления технологического
оборудования, повышения влажности воздуха или
применения антистатических примесей в наиболее вероятных
местах генерирования зарядов, ионизации среды в
аппаратах и ограничения скорости движения
электризующихся жидкостей; защите зданий, сооружений, отдельно
стоящих аппаратов от прямых ударов молнии
молниеотводами и от вторичных ее воздействий.
1.2. Предотвращение распространения пожара
1.2.1. СНИЖЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ
И МАТЕРИАЛОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
Практика эксплуатации различных производств
свидетельствует, что в одних случаях начавшийся пожар
через некоторое время самолокализуется, а в других —
может получить быстрое развитие. Из одного
технологического аппарата он может перейти в другой, выйти за
пределы технологического оборудования,
распространиться в соседнее производственное помещение,
перекинуться на строительные конструкции здания и
сооружения и таким образом принять большие размеры,
причинить значительный материальный ущерб, а иногда
привести и к гибели людей.
Количество крупных пожаров, происходящих
ежегодно в нашей стране, сравнительно невелико и в среднем
составляет около 0,2 % общего количества всех пожаров.
Однако только прямой ущерб от них может достигать в
среднем до 25 % и более общего ущерба всех пожаров.
В связи с этим становится понятным насколько важно в
профилактической работе госпожнадзора не только пре-
73


дупреждение пожаров, но и создание условий для их
локализации.
Пожар может получить быстрое распространение
только в том случае, если в технологических процессах
производства будут для этого соответствующие причины
(они непосредственно связаны с технологией
производства) и условия для распространения начавшегося пожара.
Причинами быстрого распространения пожара в
условиях производства являются: сосредоточение большого
количества горючих веществ и материалов; наличие
технологических систем транспорта, связывающих в единое
целое не только технологические установки, но и
производственные помещения по горизонтали и вертикали
здания или сооружения; внезапное появление факторов,
ускоряющих его развитие (растекание огнеопасных
жидкостей при аварийном истечении из поврежденного
оборудования, разрушение аппаратов при взрыве).
Условиями, способствующими распространению
пожара на производстве, являются: позднее обнаружение
и сообщение о нем; отсутствие или неисправность
стационарных и первичных средств пожаротушения;
неквалифицированные действия людей при тушении
пожара. Эти условия непосредственно не связаны с
технологией производства и поэтому здесь не
раскрываются.
Знание причин распространения пожара позволяет
разработать эффективные решения пожарной
безопасности для предупреждения крупных пожаров. Среди
таких решений можно назвать следующие: снижение при
проектировании и эксплуатации производства
количества горючих веществ, обращающихся в технологическом
процессе производства; защита производственных
коммуникаций от распространения пламени, защита
аппаратов от растекания и разрушения при взрыве.
Снижение количества горючих веществ на стадии
проектирования производства. Снижение количества
горючих веществ и материалов, обращающихся в
технологическом процессе, без ущерба для производства
не только создает условия для предупреждения
распространения пожаров, но и уменьшает вероятность его
возникновения.
Существует три основных направления разработки
решений по снижению количества горючих веществ в
технологии производства на стадии проектирования:
74


выбор метода производства, разработка технологической
схемы и выбор варианта размещения технологического
оборудования.
Выбор метода производства основан на том, что один
и тот же конечный продукт можно получить
различными методами. Так, полистирол в промышленности пор
лучают блочным, эмульсионным и суспензионным
методами. Пожарная опасность этих методов отличается
друг от друга и количеством веществ, обращающихся в
технологических процессах, и их пожарной опасностью,
поэтому наиболее широкое распространение получил
суспензионный метод производства полистирола,
который по этим показателям выгоднее отличается от
других. Таким образом, при прочих равных условиях для
проектной разработки принимают тот метод, при
котором используется менее пожаровзрывоопасное сырье и
расход его на единицу готового продукта меньше.
Разработка технологической схемы производства
предполагает: выполнение в соответствии с исходными
данными материальных расчетов для определения
вида, количества и размеров стандартного и
нестандартного оборудования (предпочтение отдают аппаратам
непрерывного действия), а следовательно, и количества
обращающихся в них горючих веществ и материалов;
исключение из схемы вспомогательных емкостных
аппаратов, таких, как промежуточные емкости, напорные
баки, емкостные мерники, рефлюксные емкости и
другие, которые заменяют на автоматические регуляторы
давления и расхода, автоматические питатели,
счетчики-дозаторы непрерывного действия и т. п.; сокращение
перечня разнородных огнеопасных жидкостей,
используемых в производстве в качестве сорбентов,
растворителей и т. п. (при этом появляется возможность
уменьшения цеховых запасов каждого вида жидкости,
протяженности трубопроводов, числа насосов, задвижек и
т. п.).
Выбор варианта размещения технологического
оборудования, наряду с вопросами экономики, позволяет
повысить уровень пожарной безопасности за счет
снижения удельного количества горючих веществ в
технологии производств. Это достигается преимущественным
размещением технологического оборудования на
открытых площадках (этажерках); использованием
оптимальных схем трубопроводной обвязки отдельных аппаратов,
75


установок и предприятия в целом, обеспечивающих
минимальную общую длину трубопроводов, сокращение
числа насосов (компрессоров), промежуточных
емкостей, встречных потоков и т. п.; ограничением
производственных площадей в зданиях и на открытых площадках
в зависимости от категории помещений и зданий по
взрывопожарной и пожарной опасности; изоляцией
технологического оборудования в отдельных отсеках,
помещениях, кабинах и т. п.; размещением наиболее
опасного технологического оборудования (производства
категории А, Б) на верхних этажах или по периметру
здания на нижележащих этажах; компоновкой
однотипного оборудования в виде блоков (например, на
нефтеперерабатывающих установках ЭЛОУ-АВТ-б, ЛК-бУ);
устройством противопожарных разрывов между
производственными зданиями, сооружениями,
технологическими установками и отдельными аппаратами;
установлением предельно допустимого количества огнеопасных
веществ на производственной площади.
Снижение количества горючих веществ в период
нормальной эксплуатации производства. При нормальной
эксплуатации технологического оборудования в
условиях производства может обращаться значительное
количество горючих веществ и материалов в виде исходного
сырья, полупродуктов (полуфабрикатов), готовых
продуктов и отходов производства (за исключением
производств с безотходной технологией). Для снижения
количества горючих веществ в период нормальной
эксплуатации производства применяют следующие решения
пожарной безопасности режимного характера: защита
производственных помещений от перегрузки горючими
веществами, уменьшение количества горючих отходов,
замена горючих веществ.
Защита производственных помещений от перегрузки
веществами. В период нормальной эксплуатации
производства для работы отдельного аппарата (станка)
или установки необходимо иметь определенное
количество исходного сырья в виде твердых горючих веществ,
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и
горючих газов, которые могут размещаться непосредственно
в производственном цехе или на сырьевых складах
предприятия. Горючие вещества в виде готовых продуктов
(продукции) могут также накапливаться на конечных
стадиях технологии производства, в цехе, в складских
76


помещениях. Общее количество накапливающихся
горючих веществ и материалов зависит от
производительности технологического оборудования и организации
технологического процесса (автоматизации,
механизации, технологической дисциплины). В каждом
конкретном случае устанавливают предельно допустимую
норму горючей нагрузки помещений путем ограничения
количества изделий, одновременно находящихся в цехе
(для крупногабаритных изделий), горючих веществ по
площади (для штучной и фасованной продукции в таре),
жидких и твердых веществ по объему или массе, а
также исходя из производительности технологического
оборудования или сменной потребности.
Уменьшение количества горючих отходов в
производственных условиях достигается выбором метода
переработки (обработки) веществ. Так, при механической
обработке твердых веществ и материалов
традиционными методами (строгание, резание, распиловка,
фрезерование) уменьшение горючих отходов может быть
достигнуто за счет рационального определения размеров
и формы заготовок. Почти полное сокращение отходов
достигается применением таких безотходных методов
обработки, как штамповка, прессование, литье и т. п.
Важным для сокращения количества горючих
веществ в производственных помещениях является
своевременное удаление горючих отходов от мест их
образования в технологических процессах. Уборка отходов
бывает периодической и непрерывной, ручной и
механической. Наибольший эффект дают непрерывные
механизированные способы удаления отходов. Среди них
широкое распространение получили аспирационные
системы местных отсосов, которые позволяют практически
полностью исключить поступление в цех горючих
отходов производства в виде паров, газов или пылей.
Замена горючих веществ на негорючие или менее
горючие имеет большие возможности в обеспечении
пожарной безопасности не только при проектировании, но
и в период эксплуатации производства. Большой
эффект дает вытеснение из производства наиболее
пожароопасных горючих веществ, например, замена
целлулоида менее горючими пластмассами, нитроцеллюлозной
кинопленки триацетилцеллюлозной, лакокрасочных
материалов и клеев на летучих растворителях на
водорастворимые, легковоспламеняющихся и горючих жидко-
77


Рис. 1.20. Схема аварийного слива
огнеопасной жидкости самотеком:
/ — опорожняемый аппарат; 2 —
сливаемая жидкость; 3 —аварийная задвижка;
4 — линия подачи инертной среды; 5 —
слнвиой трубопровод; б — аварийная
емкость; 7 — дыхательная линия; 8 — огне-
преградитель; 9 — гидрозатвор; 10 —
расходная линия
—i
а
стей, применяемых в качестве растворителей при
промывке и обезжиривании деталей, на негорючие технические
моющие средства. Успешно осуществляется также
разработка и внедрение трудновоспламеняемых и
трудногорючих полимерных материалов (пластмасс,
синтетических каучуков, химических волокон) путем введения
в их состав галоидопроизводных, фосфоропроизводных
н других химических веществ и соединений с ингибиру-
ющими свойствами.
Снижение количества горючих веществ и
материалов при авариях и пожарах на производстве. При
аварии или пожаре на производстве для снижения
опасности их распространения возникает необходимость в
экстренной эвакуации горючих веществ из опасной зоны.
Для этой цели на производстве создаются специальные
системы, обеспечивающие аварийную эвакуацию
огнеопасных веществ и материалов.
Аварийный слив жидкостей. Системы аварийного
слива предусматриваются из емкостной аппаратуры,
содержащей огнеопасные жидкости (сжиженные газы,
легковоспламеняющиеся и горючие жидкости). Системы
аварийного слива (рис. 1.20) различают: по способу
слива жидкости (самотеком, под избыточным давлением,
перекачкой с помощью насоса), по приводу в действие
,(с ручным н автоматическим пуском), по схеме слива
G8


(простая схема — слив из одного аппарата и сложная—
слив из группы аппаратов).
Аварийный слив осуществляют в специальные
аварийные емкости или в емкости промежуточных и
сырьевых (товарных) складов, в технологические аппараты
(смежных отделений, установок и цехов данного
производства). Объем аварийной емкости в большинстве
случаев принимается из расчета полного слива жидкости
из одного наибольшего по объему аппарата цеха
(установки).
Аварийные емкости представляют собой закрытые
аппараты, их обеспечивают дыхательными трубами,
защищенными огнепреградителями. Для предупреждения
резкого повышения давления при поступлении в
аварийную емкость высоконагретого продукта
накапливающийся водяной конденсат систематически удаляют, для
чего аварийную емкость устанавливают с небольшим
уклоном в сторону сливного (дренажного) патрубка.
Перед подачей высоконагретой жидкости аварийную
емкость продувают инертной средой (водяным паром
или инертным газом) для предупреждения возможного
взрыва образующейся при сливе паровоздушной смеси.
Аварийные емкости располагают за пределами здания
на уровне земли или под землей. При подземном
расположении емкость может размещаться на расстоянии
не менее 1 м от глухой стены производственного здания
и не менее 4—5 м от стены с проемами.
Трубопроводы, по которым осуществляется
аварийный слив жидкости, прокладывают с уклоном в сторону
аварийной емкости с минимальным числом поворотов.
Их защищают гидравлическими затворами и оборудуют
единственной по длине сливного трубопровода
аварийной задвижкой на каждый опорожняемый аппарат.
Аварийные задвижки при ручном пуске, как правило,
устанавливают вне здания или на первом этаже у
выхода из здания. При дистанционном
(полуавтоматическом) пуске аварийные задвижки устанавливают
непосредственно у опорожняемых аппаратов, а пусковые
кнопки — у выхода из здания или вне здания. При
автоматическом пуске датчики систем привода задвижек
устанавливают в зоне наиболее вероятного
возникновения пожара.
Одним из важнейших условий, обеспечивающих
эффективность действия системы аварийного слива, явля-
79


ется обеспечение допустимой продолжительности
аварийного слива, которая устанавливается не более 30 мин
в зависимости от предела огнестойкости несущих
строительных конструкций и конструкций аппаратов и
трубопроводов. Допустимая продолжительность аварийного
слива включает в себя продолжительность опорожнения
аппарата и продолжительность операций по
приведению системы слива в действие. Учитывая возможность
деформации незащищенных металлических несущих
конструкций здания и технологического оборудования,
допустимую продолжительность аварийного слива на
практике чаще принимают не более 15 мин.
Если это условие обеспечить не удается, то1слив
самотеком ускоряют. Для этой цели в опорожняемом
аппарате над зеркалом жидкости создают избыточное
давление инертной среды (азота, диоксида углерода
и т. п.).
Аварийное стравливание горючих паров и газов.
Необходимость в экстренной эвакуации из опасной зоны
при аварии или пожаре возникает и при эксплуатации
аппаратов с горючими газами и перегретыми парами
ЛВЖ и ГЖ. Процесс эвакуации на практике
обеспечивается с помощью систем аварийного стравливания
(выпуска) горючих паров и газов, которые по аналогии
с системами аварийного слива огнеопасных жидкостей
также должны удовлетворять по своему быстродействию
допустимой продолжительности аварийного
стравливания. Аварийный сброс паров и газов осуществляется
путем их выпуска под действием избыточного давления,
которое образовалось к моменту открытия аварийной
задвижки.
Привод задвижки может быть ручным или
автоматическим. Однако в отличие от систем аварийного
слива жидкостей стравливание паров и газов
осуществляется не в аварийную емкость, а по спускному
трубопроводу, через свечу в атмосферу. При этом
окружающая среда может оказаться загазованной на
значительной территории, что делает небезопасным с
пожарной точки зрения процесс стравливания. Для
предупреждения опасности образования горючей концентрации
системы стравливания устраивают, как правило,
самостоятельно для каждого аппарата; с помощью расчетов
определяют безопасную высоту свечи; на выпускных
линиях создают условия факельного выброса, при котором
80


струя пара или газа поступает в атмосферу в развитом
турбулентном режиме.
При необходимости аварийного выпуска горючих
паров и газов одновременно из нескольких аппаратов
большого объема сброс осуществляют в цеховые или
общезаводские факельные системы для их сжигания.
Эвакуация твердых горючих материалов и
огнеопасных веществ в переносной таре. Для предупреждения
распространения пожара в производственных условиях
(особенно на складах и базах) возникает необходимость
быстрой эвакуации твердых веществ и материалов в
компактном или измельченном виде, а также
огнеопасных веществ в переносной таре (газовых баллонов,
аэрозольной упаковки для огнеопасных жидкостей и других
сосудов для хранения горючих веществ). При Зтом
особое внимание уделяется эвакуации сосудов со
сжиженными, растворенными и сжатыми газами и
огнеопасными жидкостями, для которых заранее должны быть
определены безопасные места их складирования после
выноса из опасной зоны.
Эвакуацию сыпучих горючих материалов
осуществляют по самотечным линиям, ленточным транспортерам,
нориям, пневмотранспорту и т. п. в специальные
аварийные бункера или в другие аппараты, расположенные за
пределами опасной зоны. Однако при выполнении этой
операции может возникнуть опасность образования
горючей пылевоздушной концентрации в опорожняемом
(при обвалах сыпучего материала) и наполняемом
аппаратах, а также в местах пересыпки с одного
транспортера на другой. Поэтому для аварийной пересыпки
измельченных горючих материалов целесообразно использовать
герметичные системы транспорта (например,
пневмотранспорт), а свободное пространство аппаратов,
участвующих в пересыпке, предварительно заполнять
инертным газом.
1.2.2. ЗАЩИТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ
К производственным коммуникациям относятся
системы для прокладки технологических трубопроводов
(наземные трубопроводные эстакады, подземные
тоннели, траншеи), системы канализации, отдельные
трубопроводы, воздуховоды, лотки, каналы и т. п. Опасность
распространения пламени по этим коммуникациям по-
6-779 81


является тогда, когда в них создаются условия для
образования горючей газо-, паро-, пылевоздушной
концентрации; появляется равномерно распределенная по длине
горючая нагрузка в виде отложений различных веществ
и материалов; имеются горючие газы, а также жидкости,
обладающие способностью к взрывному распаду без
доступа воздуха под действием нагрева или сжатия.
Для предупреждения распространения пожара по
производственным коммуникациям в технологических
процессах применяют различные устройства: огнепрегради-
тели (сухие и жидкостные), затворы из твердых сыпучих
материалов, огнепреграждающие задвижки (заслонки,
шиберы), перемычки и засыпки, водяные и паровые
завесы и т. д.
Сухие огнепреградители применяют для защиты
трубопроводов без жидкой фазы, в которых в определенные
периоды работы может образоваться горючая
концентрация паров или газов с воздухом, а также для защиты
линий с веществами, способными разлагаться под
действием давления, температуры и других факторов.
Сущность защитного действия сухих огнепреградителей
заключается в гашении пламени в узких каналах, которое
обусловлено ростом интенсивности теплопотерь по
сравнению с тепловыделением в результате увеличения
удельной поверхности фронта пламени. Когда скорость
теплопотерь по сравнению со скоростью тепловыделения
достигает критической величины, то температура горения,
а значит и скорость химических реакций в зоне горения,
уменьшаются настолько, что распространение горения
(фронта пламени) по горючей смеси в узком канале
становится невозможным. Именно такие условия и
создаются в сухих огнепреградителях. Пламя, распространяясь
по горючей смеси, входит в насадку огнепреградителя,
состоящую из большого числа узких каналов, где оно
разбивается на множество малых пламен, которые в
узких каналах распространяться не могут.
Для расчленения живого (проходного) сечения
защищаемого трубопровода на семейство узких каналов в
огнепреградителях используют различные насадки в виде
пучка трубок, сеток, гранул, колец, волокон
(металлических, стеклянных, асбестовых) металлической керамики
и т. п. Насадки располагают в корпусе огнепреградителя.
Диаметр корпуса огнепреградителя для уменьшения
гидравлического сопротивления имеет увеличенный раз-
82


mm ¦
г/
Рис. 1.21. Схемы основных видов огнепреградителей:
а — с горизонтальными сетками; б — с вертикальными сетками; в — с гравием
(шариками, кольцами); г — со спирально свернутыми вместе гофрированной и
плоской лентами; д ~- с металлокерамической насадкой; / — корпус; 2— пла-
мегасящая насадка; 3 — решетка; 4 — опорные кольца
мер по сравнению с диаметром защищаемого
трубопровода. Для надежного соединения корпуса огнепрегради-
теля с трубопроводом по обе его стороны имеются
фланцы, диаметр которых соответствует диаметру
защищаемого трубопровода.
Схемы основных видов огнепреградителей
представлены на рис. 1.21. Диаметр канала насадки огнепрегра-
дителя, при котором в зоне горения устанавливается
тепловой баланс (равенство) между тепловыделениями
и теплопотерями, называют критическим диаметром dKP.
Этот диаметр определяют расчетом или опытным путем.
Он зависит от свойств горючей смеси, концентрации,
начальной температуры и давления. Действительный
(гасящий) диаметр канала насадки огнепреградителя
берется меньше и с учетом коэффициента запаса
составляет 0,5—0,8 ufKP.
Жидкостные огнепреградители (гидравлические
затворы) применяют для защиты жидкостных и газовых
трубопроводных линий, лотков, производственной
канализации и т. п., в которых по условиям эксплуатации
может создаться опасность распространения пламени в
кинетическом (со взрывом) и диффузионном
(медленное распространение по поверхности жидкости)
режимах горения. Принципиальная схема гидрозатворов на
газовой линии показана на рис. 1.22.
Гашение пламени в гидрозатворах происходит в
момент прохождения (барботажа) горящей газо- или
паровоздушной смеси через запирающий слой жидкости в
результате дробления ее на тонкие струйки и отдельные
83


8
Рис. 1.22. Схема
гидравлического затвора низкого
давления иа газовой линии:
/ — прорези; 2 — отражательный
диск; 3 — линия подачи воды; * —
трубопровод подачи газа; 5 —
трубопровод отвода газа; б —корпус;
7 — линия отвода воды; 8 — вода
Рис. 1,23. Гидравлический
затвор на газовой линии
высокого давления:
/ — корпус; 2 — патрубок для за*
ливки воды; 3 — мембранный
предохранительный клапан; 4 — линия
отвода газа; 5 — лнння подвода
газа; 6. — обратный клапан; 7
—газораспределительные сетки; 8 —
краник контроля уровня воды
ГГП3!
пузырьки, в которых оказывается в расчлененном виде
фронт пламени. Суммарная теплоотдающая поверхность
пламени при этом увеличивается, В результате так же,
как и в сухих огнепреградителях, в зоне реакции
создаются условия для превышения интенсивности потерь
тепла над интенсивностью тепловыделения. Для паро-
газовоздушных линий в качестве запирающей жидкости
используют воду, а для жидкостных —
транспортируемую жидкость.
Для повышения эффективности огнетушащего
действия жидкостных огнепреградителеи высоту запирающего
слоя жидкости при нормальном давлении принимают от
10 до 50 см. Кроме того, для уменьшения размеров
барботирующих пузырьков горючей смеси на срезе тру-


бы, погруженной в жидкость гидрозатвора,
предусматривают специальные прорези.
Гидрозатворы широко применяют для защиты
наполнительных линий аппаратов с нижней подачей
жидкости, сливных линий на сливоналивных эстакадах,
переливных линий емкостных аппаратов, производственной
канализации на предприятиях с ЛВЖ и ГЖ> лотков
насосных помещений и т. п.
Для защиты газовых линий среднего и высокого
давления применяют специальные гидрозатворы (рис. 1.23),
которые в отличие от жидкостных огнепреградителей
низкого давления имеют небольшое количество
запирающей жидкости, снабжены обратным клапаном и
предохранительной мембраной. Принцип работы таких
гидрозатворов аналогичен.
Жидкостные огнепреградители по исполнению и
комплектности должны строго соответствовать
техническим условиям на их изготовление. При использовании
в качестве запирающей жидкости воды огнепреградители
целесообразно располагать в отапливаемых помещениях.
При отсутствии такой возможности в воду вносят
добавки, понижающие температуру ее замерзания (этилен-
гликоль, глицерин и т.п.).
Затворы из измельченных материалов применяются
для защиты коммуникаций, в которых возможно
распространение горения по поверхности сыпучего материала.
К таким коммуникациям относятся системы транспорта
измельченных материалов (самотечные трубы, шнеки и
т. п.). Для создания сплошного по всему проходному
сечению трубопровода затвора в виде пробки из
транспортируемого измельченного материала применяются
различные устройства, например, шнековые питатели
аппаратов, механизированные дозаторы системы подачи
топлива на сжигание и т. п., которые устанавливают
обычно в конце транспортной системы на самотечной
линии бункера циклона. Для создания пробки из сыпучего
материала на валу винта шнекового питателя снимают
несколько витков в непосредственной близости от
выгрузочного патрубка. Сухая пробка из сыпучего
материала в самотечной линии системы подачи топлива на
сжигание создается с помощью крыльчатки дозатора и
прижимных заслонок.
Вместо названных устройств могут быть
использованы также шлюзовые затворы бункеров или сами бунке-
85


Рис. 1.24. Схемы огнезадерживающих заслонок:
а —с противовесом на поворотной заслонке; б —с падающим шибером; / —
трубопровод; 2 — засЛоика (шибер); 3 — ось заслонки; 4 — противовес; 5 —
привод (тросик с легкоплавким замком); 6 — электрический привод
ра сыпучих материалов, если в них остается небольшое
количество сыпучего материала, перекрывающее
полностью сечение выгрузочного патрубка.
Огнезадерживающие заслонки или пламеотсекатели
(рис. 1.24) применяются для защиты трубопроводов от
распространения горения по отложениям различных
горючих веществ: лакокрасочных материалов, пылей,
волокон, жидких конденсатных пленок, твердых пористых
продуктов термического распада и т. п. Характерной
особенностью в гашении пламени с помощью
огнезадерживающих заслонок является тот факт, что еще до подхода
пламени они полностью перекрывают живое сечение
воздуховода, создавая препятствие на пути движения
пламени. При срабатывании заслонки одновременно
происходит остановка движения транспортного потока.
Поэтому поступление необходимого для горения количества
воздуха и унос дымовых продуктов сгорания
нарушается, что способствует гашению пламени за счет флегма-
тизации дымовыми продуктами сгорания. Однако в
воздуховодах большого сечения в результате естественной
конвекции (обратной тяги) могут создаваться условия
притока свежего воздуха и встречного удаления
дымовых газов. При этих условиях горение отложений может
продолжаться до полного их выгорания по длине
воздуховода до заслонки. Поэтому огнезадерживающие
заслонки должны обладать достаточным пределом огне-
86


стойкости, для чего их делают многослойными из
различных материалов.
Важным требованием, определяющим
эффективность защитного действия пламеотсекателей, является
их быстродействие: они должны успеть надежно
перекрыть трубопровод еще до подхода пламени. Для этой
цели их обеспечивают малоинерционным
автоматическим приводом, состоящим из датчика и исполнительного
органа. В качестве датчиков используют фоторезисторы,
термисторы, легкоплавкие замки, синтетические нити
и т. п. Исполнительные органы могут быть
электрического, пневматического или гидравлического действия.
В отдельных случаях, наряду с автоматическими
задвижками, могут применяться задвижки с ручным
приводом. Например, в технологических процессах закалки
стальных изделий в масле, битумирования чугунных
труб и других, где вероятность вспышки применяемых
веществ полностью не исключена, в системах местных
отсосов от ванн, наряду с огнезадерживающей
задвижкой с автоматическим приводом, целесообразно
установить задвижку ручного действия или с дистанционным
пуском. Такой задвижкой можно воспользоваться,
например, для предотвращения проскока пламени из
горящей ванны в отсасывающую систему, где имеются
горючие отложения.
1.2.3. ЗАЩИТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Защита аппаратов от распространения пожара
осуществляется по двум основным направлениям: от
растекания при аварийном истечении огнеопасных жидкостей
и от разрушения при взрыве.
Защита от растекания. Локализация аварии и пожара
в технологических процессах с применением
огнеопасных жидкостей зависит от решения по предупреждению
аварийного истечения огнеопасных жидкостей из
поврежденного технологического оборудования и по
предупреждению растекания излившейся части жидкости.
Предупреждение или уменьшение аварийного
истечения жидкостей из поврежденных аппаратов и
трубопроводов обеспечивается установкой в определенных точках
технологической схемы необходимого количества
устройств, с помощью которых можно оперативно
прекратить или уменьшить выход горючих веществ наружу.
87


Чаще всего для этой цели используют запорные
задвижки ручного действия или с дистанционным пуском,
с автоматическим приводом, а также другие
специальные устройства (скоростные отсекатели потока,
обратные клапаны, мембранные клапаны и т.п.). Введение в
действие этих устройств часто блокируют с
автоматическим отключением перекачивающих насосов.
Предупреждение растекания излившейся жидкости
обеспечивают устройством на пути ее движения
различных преград (обвалований, стенок, бортиков, порогов,
лотков и т. п.). Обвалование устраивают вокруг отдельно
стоящих наземных или полу подземных резервуаров или
группы резервуаров, а также электродегидраторов,
отстойников и других аппаратов емкостного типа с ЛВЖ
и ГЖ или сжиженными газами. Его устраивают в виде
сплошного земляного вала с расчетной высотой и
шириной или сплошной стенки из негорючих материалов.
Защита аппаратов от разрушения при взрыве. При
взрывном разрушении аппаратов внезапно создаются
условия для быстрого распространения пожара в
результате разбрасывания содержимого аппарата (огнеопасных
жидкостей, сыпучих материалов) на большое расстояние
в производственном цехе или на открытой площадке,
осколочного повреждения соседнего технологического
оборудования, разрушающего действия ударной волны.
Разрушение аппаратов при взрыве опасно для жизни
людей. В связи с этим возникает острая необходимость
в создании решений пожарной безопасности,
направленных на защиту аппаратов от разрушения при взрыве.
Разрушающим при взрыве является быстронарастаю-
щее давление внутри аппарата. Скорость нарастания и
величина давления при взрыве зависят от химических
свойств горючей смеси, концентрации горючего
компонента в смеси, суммарного количества сгоревшего
вещества при взрыве, начальной температуры и давления
исходной горючей смеси. Так, при взрывном сгорании
(без детонации) газо- и паровоздушных смесей
давление в сосудах может увеличиться по сравнению с
начальным в 8—10 раз, а при сгорании пылевоздушных
смесей — в 4—6 раз.
Защиту аппаратов от разрушения при взрыве
осуществляют путем создания условий для своевременного
стравливания из них образующихся продуктов сгорания,
Для этой цели не могут быть использованы предохрани-


тельные клапаны, которые эффективны для защиты
аппаратов от избыточного давления, образующегося при
нарушениях технологического процесса производства
(кроме взрыва). Причина этого кроется в значительной
разнице скоростей приращения давления при нарушении
режима работы аппаратов и взрыве. Предохранительные
клапаны имеют недопустимо большую инерционность
срабатывания и малое для стравливания продуктов
взрыва живое сечение. В связи с этим для того, чтобы в
аппарате, где произошел взрыв, не образовалось
давление выше пробного, аппарат защищают взрывными
предохранительными клапанами мембранного типа
(взрывными мембранами) или в виде шарнирно-откид-
ных дверец. Наиболее широкое распространение в
технологии получили взрывные мембраны. Ими, в
частности, защищают центробежные распылительные сушилки
(производство сухого молока, кормовых дрожжей),
ацетиленовые генераторы и ацетиленопроводы
(производство ацетилена), ксантатаппараты (производство
вискозного волокна), магистральные линии рекуперационных
станций, электрические и рукавные фильтры
пылеулавливающих систем и другие аппараты. По характеру
разрушения различают разрывные, срезные, ломающиеся,
хлопающие, выщелкивающиеся и отрывные взрывные
мембраны (рис. 1.25).
Разрывные мембраны при срабатывании
разрываются, поэтому их чаще изготовляют в виде тонкой
пластины, плоской или вогнутой, из пластичных металлов
(алюминия, никеля, меди, латуни или других).
Срезные мембраны отличаются механизмом
разрушения. Они не разрываются, а срезаются по периметру
острой кромки прижимного кольца. Изготовляют их
также из мягких материалов.
Ломающиеся мембраны при срабатывании ломаются
и поэтому они выполняются из хрупких материалов
(чугуна, графита, стекла и т.п.). Они чувствительно
реагируют на нагрузки динамического характера,
являются малоинерционными.
Хлопающие мембраны имеют форму сферического
купола, выпуклая сторона которого обращена к зоне
повышенного давления (внутрь защищаемого аппарата).
При повышении давления сверх критического
сферический купол мембраны теряет устойчивость и
выворачивается в обратную сторону. При этом она сталкивается
89


Рис. 1.25. Предохранительные устройства с разрушающимися
мембранами:
а — с разрывной мембраной; б— со срезной мембраной; в —с ломающейся
мембраной; г — с хлопающей мембраной; д — с выщелкивающейся
мембраной; е — с отрывной мембраной: / — мембрана; 2 —прижимные кольца; 3 —
разрезной нож
с крестообразным ножом и разрезается. Хлопающие
мембраны изготовляют из тонколистового проката
пластичных металлов.
Выщелкивающиеся мембраны применяют в тех
случаях, когда разрывные и срезные мембраны из-за малой
их толщины допускают ложные срабатывания.
Выщелкивающиеся мембраны чаще изготовляют из пластмасс,
они имеют выпуклую форму, их крепят в специальном
гнезде (кольцевой выточке) с помощью мягкого припоя
или замазки. При срабатывании выщелкивающиеся
мембраны выбиваются из гнезда, полностью освобождая
живое сечение стравливающего патрубка. После
срабатывания выщелкивающиеся мембраны вновь могут быть
использованы (они многоразового действия).
Отрывные мембраны применяют для защиты
аппаратов с большим рабочим давлением. Ими, например,
защищены змеевиковые реакторы (Рраб=15О—200 МПа,
1500—2000 атм) производства полиэтилена методом
высокого давления, колонны синтеза (Л>аб = 20 МПа,
90


Рис. 1.26, Предохранительный
клапан с шарнирно-откидной
дверцей:
а —до взрыва; б—после взрыва;
/ — рама клапана; 2—дверца
(клапан); 3 — противовес; 4 — упор для
фиксации клапана в исходной по-
ложении
200 атм) производства карбамида из аммиака и т. п.
Такие мембраны чаще всего имеют вид колпачка,
отлитого заодно с фланцами для крепления и имеют
ослабленное сечение, по которому и происходит ее отрыв при
срабатывании.
Взрывные клапаны с шарнирно-откидными дверцами
(рис. 1.26) применяют для защиты трубчатых печей,
топок котлов, газогенераторов и других аппаратов. В
исходном положении дверца клапана закрыта.
Герметичность ее обеспечивается прижатием под действием
собственного веса и противовеса. При нарастании взрывного
давления в аппарате дверца клапана откидывается на
шарнире и, выпустив избыточное давление, вновь
закрывает выпускное отверстие.
Основные размеры взрывных мембран (диаметр и
толщина), общую их площадь и количество определяют
расчетом.
Мембранные клапаны, как правило, размещают у
аппаратов — в верхней части, у трубопроводов и
воздуховодов — на поворотах, в тупиках. Место установки
должно учитывать безопасность людей и пожарную
безопасность: стравливаемые высоконагретые продукты
взрыва должны быть направлены в сторону от людей и
горючих веществ. Материал мембран подбирают не
только с учетом характера изменения нагрузок на
мембрану, но и химической активности среды в
защищаемом аппарате или трубопроводе. Аппараты после
срабатывания взрывных мембран немедленно
останавливают, все трубопроводы перекрывают. Пуск их в работу
91


разрешается только после выяснения и устранения
причин, вызывающих срабатывание мембран, и замены
разрушенных мембран.
1.3. Определение категорий помещений и зданий
производств по взрывопожарной
и пожарной опасности
Правильный выбор категории производственных
помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной
опасности позволяет установить оптимальное соотношение
между безопасностью производства и размером
капитальных затрат на его проектирование и эксплуатацию.
В зависимости от категории устанавливаются
нормативные требования по обеспечению взрывопожарной и
пожарной безопасности помещений и зданий производства
в отношении планировки и застройки, этажности,
площадей, размещения помещений, конструктивных
решений, инженерного оборудования и т. п. Поэтому
проверка правильности определения категории помещений и
зданий производств по взрывопожарной и пожарной
опасности является одним из основных вопросов,
решаемых государственным пожарным надзором в своей
практике.
Категория помещений и зданий устанавливается в
технологической части проекта вновь строящегося или
реконструируемого объекта в соответствии с главой
СНиП 2.09.02—85 «Производственные здания»,
общесоюзными нормами технологического проектирования
«Определение категорий помещений и зданий по
взрывопожарной и пожарной опасности» (ОНТП 24—86) или
специальными перечнями, утвержденными в
установленном порядке. По взрывопожарной и пожарной
опасности помещения и здания подразделяются на пять
категорий (А, Б, В, Г и Д) в зависимости от количества и
пожарноопасных свойств находящихся в них веществ и
материалов с учетом особенностей технологических
процессов размещенных в них производств.
Категория здания устанавливается в два этапа:
сначала определяется категория каждого помещения в
отдельности, а затем всего здания в целом.
Категория помещений принимается в соответствии с
табл. 1.1.
В основу принятого метода определения категории
92


Таблица 1.1. Категория помещении
Категория
помещения
Характеристика веществ и материалов, находящихся
в помещении
взрывопожаро-
опасная
взрывопожаро-
опасная
В
пожароопасная
Д
Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не
более 28 °С в таком количестве, что могут
образовывать взрывоопасные парогазовоздушиые смеси,
при воспламенении которых развивается расчетное
избыточное давление взрыва в помещении, превы-
шающее 5 кПа,
Вещества н материалы, способные взрываться и
гореть при взаимодействии с водой, кислородом
воздуха или друг с другом в таком количестве, что
расчетное избыточное давление взрыва в
помещении превышает 5 кПа.
Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой
вспышки более 28 °С, ГЖ в таком количестве, что
могут образовывать взрывоопасные пылевоздуш-
ные или паровоздушные смеси, при воспламенении
которых развивается расчетное избыточное
давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа,
Горючие и трудногорючне жидкости, твердые
горючие и трудиогорючие вещества и материалы (в
том числе пыли и волокна), вещества и
материалы, способные при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха или друг с другом только гореть,
при условии, что помещения, в которых они
имеются в наличии или обращаются, ие относятся к
категориям А или Б.
Негорючие вещества и материалы в горячем,
раскаленном или расплавленном состоянии, процесс
обработки которых сопровождается выделением
лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы,
жидкости и твердые вещества, которые
сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Негорючие вещества и материалы в холодном
состоянии
помещений положено несколько критериев опасности.
К ним относятся свойства веществ и материалов,
обращающихся в технологических процессах, их количество
и избыточное давление взрыва в помещении, которое
может развиться при воспламенении образующихся
взрывоопасных парогазопылевоздушных смесей.
Пожароопасные свойства веществ и материалов,
находящихся в помещениях, определяются на основании
результатов испытаний или расчетов по стандартным
методикам с учетом параметров их состояния
(давления, температуры и т.д.). Разрешается использование
93


справочных данных, опубликованных головными няучно-
исследовательскими организациями в области пожарной
безопасности или выданных Государственной службой
стандартных справочных данных. При наличии в
помещении смесей веществ и материалов оценку допускается
вести по наиболее опасному компоненту.
Значение критериев взрывопожарной опасности
определяется расчетным путем. В качестве расчетного
выбирают наиболее неблагоприятный вариант аварии или
период нормальной работы аппаратов, при котором во
взрыве участвует наибольшее количество веществ или
материалов, наиболее опасных в отношении последствий
взрыва.
Количество поступивших в помещение веществ,
которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные
или паровоздушные смеси, определяется, исходя из
следующих предпосылок: происходит расчетная авария
одного из аппаратов и в помещение поступает все его
содержимое; одновременно происходит выход веществ
из питающих и отводящих трубопроводов; при
поступлении в помещение ЛВЖ и ГЖ происходит испарение с
поверхности разлившейся жидкости (площадь
испарения при отсутствии справочных данных определяется
исходя из условия, что 1 л смесей и растворов,
содержащих 70 % и менее растворителей, разливается на
площади 0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола
помещения); происходит также испарение из аппаратов
с открытым зеркалом жидкости и со свежеокрашенных
поверхностей; длительность испарения жидкостей
принимается равной времени их полного испарения, но не
более 3600 с A ч).
Количество пыли, которое может образовать
взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:
расчетной аварии предшествовало пыленакопление в
производственном помещении, происходящее в условиях
нормального режима работы вследствие, например, пы-
левыделения из негерметичного оборудования; в момент
расчетной аварии произошла плановая (ремонтные
работы) или внезапная разгерметизация одного из
технологических аппаратов, за которой последовал
аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате
пыли.
Избыточное давление взрыва ДР для горючих газов,
паров ЛВЖ и ГЖ, а также горючих пылей и волокон
94


определяется с помощью нескольких расчетных формул
(в зависимости от состава горючих компонентов). В
расчете учитывают свойства горючих веществ (величину
стехиометрической концентрации и максимальное
давление взрыва при этой концентрации, плотность, теплоту
сгорания, молекулярную массу и т.п.), количество
горючих веществ, участвующих во взрыве, температуру и
давление в аппарате перед его аварией, плотность,
теплоемкость и начальную температуру воздуха в помещении,
свободный объем помещения и другие параметры,
влияющие на величину избыточного давления взрыва.
Категорию помещения устанавливают путем
сравнения найденного в расчетах избыточного давления
взрыва АР в помещении с нормативным, принятым равным
5 кПа.
Если АР расчетное больше 5 кПа, то категория
помещения взрывоопасная (А или Б) в зависимости от
свойств веществ и материалов, находящихся в
помещении (см. табл. 1.1).
Если АР расчетное меньше или равно 5 кПа, то
категория помещения пожароопасная, т. е. В.
Однако если при аварийном поступлении горючих
веществ условия для образования горючей концентрации
в помещении отсутствуют, то категорию помещений
определяют без расчета по свойствам веществ. Это
возможно, например, в случаях, когда в помещении
обращаются: ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры
вспышки при отсутствии возможности образования из
них аэрозоля (категория В); вещества и материалы,
способные при взаимодействии с водой, кислородом
воздуха или друг с другом только гореть (категория В);
горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые
сжигаются или утилизируются в качестве топлива
(категория Г).
После определения категории всех помещений
устанавливают категорию здания в целом по величине
суммарной площади помещений той или иной категории.
Например, здание относится к категории А, когда
суммарная площадь помещений категории А в нем
превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2; здание
относится к категории Б, если одновременно оно не
относится к категории А и суммарная площадь помещений
категорий А и Б превышает 5 % площади всех
помещений или 200 м2 и т. п.
95


При размещении в одном здании или помещении
технологических процессов с различной взрывопожар-
ной и пожарной опасностью предусматривают
мероприятия по предупреждению взрыва и распространения
пожара в соответствии с ГОСТ 12.1.004—85. Эффективность
этих мероприятий обосновывается в технологической
части проекта. Если указанные мероприятия являются
недостаточно эффективными, то технологические процессы
с различной взрывопожарной и пожарной опасностью
размещают в отдельных помещениях. В этих случаях
помещения категорий А, Б и В отделяют одно от другого, а
также от помещений категорий Г и Д и коридоров
противопожарными перегородками и перекрытиями.
Глава 2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОЖАРНУЮ
БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
2.1. Роль отдельных систем автоматики
в обеспечении пожарной безопасности
технологических процессов
Автоматизация — это внедрение технических средств,
управляющих процессами без непосредственного
участия человека. В настоящее время она развивается
особенно динамично и проникает во все сферы человеческой
дятельности.
Автоматика — отрасль науки и техники,
охватывающая теорию автоматического управления, а также
принципы построения автоматических систем и образующих
их технических средств. Автоматические устройства
обеспечивают заданный режим работы машин и установок.
Поддерживая в нужных пределах технологические
параметры, автоматические устройства не только
контролируют и регулируют производственные процессы, но и
обеспечивают пожарную безопасность технологических
процессов производств.
Автоматизация позволяет добиться увеличения
производительности труда при одновременном улучшении
качества продукции. При автоматизации коренным
образом меняется характер труда, повышается культурно-
96


технический уровень обслуживающего персонала.
В конце 50-х годов на приборостроительных заводах
введена в серийное производство единая
государственная система приборов и средств автоматизации — ГСП,
которая является основой осуществления технической
политики в области создания средств автоматизации.
ГСП имеет стройную классификацию, минимальное
число типовых серий, универсальное применение;
предусмотрены полная взаимозаменяемость элементов,
возможность постоянного совершенствования и
использования отдельных блоков для комплектования сложных
систем, высокая степень стандартизации и нормализации
элементов и узлов. Система позволяет использовать
приборы и устройства в различных сочетаниях,
необходимых для построения любой схемы передачи,
переработки и использования информации в каждой отрасли
промышленности.
Автоматические устройства состоят из отдельных
элементов, выполняющих какую-либо конкретную задачу в
автоматизации производственного процесса.
Автоматическая система состоит из объекта
автоматизации и автоматических устройств, взаимодействующих
друг с другом во время совместной работы. По
назначению автоматические системы классифицируются на:
системы автоматического контроля и сигнализации;
автоматической защиты и блокировки; автоматического
управления; автоматического регулирования.
Системы автоматического контроля и сигнализации
обеспечивают наблюдение за состоянием параметров
технологического процесса производства: температуры,
давления, уровня, расхода, концентрации и т. п. Приборы
контроля извещают обслуживающий персонал о
состоянии контролируемых объектов и дают возможность
своевременно принять необходимые меры, исключающие их
отклонение от опасных пределов. Основными
элементами систем автоматического контроля (рис. 2.1) являются:
измерительный преобразователь (датчик) /, канал связи
(медные, стальные, алюминиевые или полиэтиленовые
трубки, электропроводы) 2, вторичный прибор 3f
сигнальные лампы-звонки 4.
На основе приборов автоматического контроля в
условиях производства применяют три вида
технологической сигнализации: контрольную (извещает о
состоянии контролируемых объектов: открыты или закрыты
7-779 97


Рис. 2.1. Основные элементы Рис. 2.2. Основные элементы
системы автоматического конт- системы автоматической защи-
роля ты
регулирующие органы, включены или отключены
насосы, воздуходувки и т.п.); предупредительную
(извещает о возникновении опасных изменений технологического
режима, т. е. о достижении крайних, предельных
значений технологических параметров, дальнейшее
отклонение которых может привести к аварии, пожарам и
взрывам) и аварийную (извещает о недопустимых
отклонениях технологических параметров или о внезапном,
аварийном отключении оборудования).
Системы автоматической защиты и блокировки
обеспечивают сигнализацию об опасных, аварийных
отклонениях технологических параметров в процессах, где
авария может привести к тяжелым последствиям,
частично или полностью останавливают процесс, прекращают
подачу сырья или теплоносителя, стравливают избыток
паров и газов в атмосферу. Автоматическая защита
широко применяется для предотвращения переполнения
горючими жидкостями технологических аппаратов; для
предотвращения переполнения газгольдеров газом;
защиты компрессорных установок от перегрева и
избыточных давлений; для локализации перехода
самоускоряющихся реакций во взрыв и т. п.
Основными элементами системы автоматической
защиты (рис. 2.2) являются: измерительный
преобразователь (датчик) /, канал связи 2, вторичный прибор 3,
сигнальные лампы-звонки 4, исполнительный механизм
5 и регулирующий орган 6.
Автоматическая блокировка относится к особому
виду автоматической защиты и предупреждает
возможности неправильных или несвоевременных включений и
отключений машин и аппаратов, могущих привести к
авариям, пожарам и взрывам.
Автоматическая блокировка применяется для преду-
98


преждения образования взрывоопасных концентраций в
технологических установках, в которых имеются
клапаны переключения коммуникаций; в производственных
помещениях, в которых выделяются ядовитые и
взрывоопасные пары и газы (блокировка газоанализаторов с
вентиляционными установками) и т. п.
Системы автоматического управления
предназначены для автоматической смены предусмотренных
операций в технологическом процессе производства. Они
действуют по заранее разработанной программе и не
только обеспечивают повторение циклов с определенным
комплексом мероприятий, но и могут управлять более
сложным ходом производства, состоящим из нескольких
последующих циклов.
Повсеместное решение объективно необходимых
задач управления становится возможным на основе
разработки и применения АСУ с широким использованием
электронно-вычислительных машин.
В процессе управления производством выполняются
следующие операции:
получение информации о состоянии объекта
управления с помощью средств и систем автоматического
контроля;
обработка и анализ полученной информации,
благодаря которым формируется решение о характере
воздействия на управляемый объект;
реализация принятого решения с помощью устройств,
непосредственно воздействующих на объект.
При управлении непрерывными технологическими
процессами широко используются автоматические
системы регулирования.
Системы автоматического регулирования используют
для поддержания заданных физических величин,
характеризующих протекание технологического процесса или
изменения их по определенному закону (программе).
Автоматическое регулирование является наиболее
совершенным видом автоматики и выполняет
одновременно функции контроля и управления. Всякая
автоматическая система регулирования состоит из двух
взаимодействующих между собой частей: объекта
регулирования и регулятора.
Существует большое число разнообразных типов
регуляторов, однако все они представляют собой
совокупность некоторых элементов, выполняющих определенные
7* 99


11
Рис. 2.З. Основные элементы
системы автоматического
регулирования:
/ — объект регулирования; // —
регулятор
функции (рис. 2.3): измерительного преобразователя 1,
устройства сравнения 2, задающего устройства 3,
управляющего устройства 4, исполнительного механизма 5 и
регулирующего органа 6.
Измерительный преобразователь (датчик)
производит непрерывное измерение текущего значения
регулируемой величины в объекте управления, который
испытывает возмущающие воздействия и преобразует эту
величину в соответствующий сигнал (например, электрический
или пневматический).
Задающее устройство выдает сигнал соответствующий
заданному значению регулируемой величины. Устройство
2 сравнивает сигналы от датчика и задатчика и в случае
их различия выдает сигнал рассогласования
(разбаланса) на управляющее устройство. Управляющее
устройство 4 преобразует, а в случае необходимости усиливает
этот сигнал, и с помощью исполнительного механизма 5
и регулирующего органа 6 осуществляет управляющее
воздействие на объект управления.
Автоматическое регулирование технологических
процессов нашло применение на всех пожарно- и
взрывоопасных объектах.
2.2. Основные элементы систем автоматики.
Первичные измерительные преобразователи
Первичные измерительные преобразователи
(датчики) систем автоматики предназначены для восприятия,
измерения и преобразования определенных величин
параметров в технологическом процессе производства. Они
качественно изменяют входную величину и преобразуют
ее в другой вид сигнала. Наибольшее распространение
получили датчики, преобразующие неэлектрические вели-
100


Рис. 2.4. Схемы биметаллических
термометров*
а —с плоским элементом; б — со ешь
р а л b!i ым элементом
V//////////////////
чины в электрические. В некоторых системах автоматики
используются датчики, которые преобразуют один вид
неэлектрических сигналов в другой, например, в
пневматический, гидравлический, линейное расширение
твердого тела.
Если необходимо иметь информацию о
контролируемой величине непосредственно по месту установки
датчика, то он может иметь отсчетные и записывающие
устройства. Датчики, служащие только для передачи
показаний на вторичные приборы, называются «слепыми».
По роду измеряемой величины различают первичные
измерительные преобразователи температуры, давления,
уровня, расхода,состава, концентрации и т. п.
Первичные измерительные преобразователи
температуры: термометры расширения, манометрические
термометры, термометры сопротивления и термопары.
Термометры расширения. Принцип действия
основан на свойстве твердых и жидких тел изменять свою
длину или объем под влиянием температуры
окружающей среды. Эти приборы можно разделить на
биметаллические, дилатометрические, жидкостные стеклянные.
Принципиальная схема биметаллического
термометра приведена на рис. 2.4. Две тонкие металлические
пластинки (рис. 4, а) из материалов с различными
температурными коэффициентами линейного расширения
жестко соединены между собой (сварены, спаяны и т. п.).
При изменении температуры произойдет деформация
(изгиб) биметаллического элемента. Например, если
температура повысится, то изгиб элемента произойдет
101


/ 2
7 /
Рис. 2.5. Сдема дялато-
метрического
термометра;
j _ трубил; 2 — стержень;
3 — устройство для отсчета
в сторону пластины с малым температурным
коэффициентом. Чтобы повысить чувствительность элемента, ему
придают форму спирали (рис. 4, б).
В качестве материала с большим температурным
коэффициентом линейного расширения применяют никель,
латунь, сталь, а для пластин с малым коэффициентом
линейного расширения чаще применяют инвар.
Биметаллические термометры используются для измерения
температуры в пределах от —150 до 700 °С.
Дилатометрический термометр (рис, 2,5) состоит из
трубки /, выполненной из металла с большим
температурным коэффициентом и стержня 2 — из металла с
малым температурным коэффициентом. Стержень
прикреплен к дну трубки жестко, а сама трубка помещена
в контролируемую среду, причем правый конец ее
закреплен неподвижно. При повышении температуры
разность в удлинениях между трубкой и стержнем
передается с помощью рычага на стрелку 3, указывающую на
шкале температуру измеряемой среды.
Принцип действия манометрических
термометров основан на зависимости между температурой
и давлением рабочего вещества, которое заключено в
замкнутую систему.
Замкнутую систему составляют (рис, 2.6):
термобаллон У, трубчатая пружина 2 и капиллярная трубка 3.
В зависимости от вида заключенного в замкнутой
системе вещества они разделяются на жидкостные,
газовые и паровые.
Для заполнения жидкостных манометрических
термометров используют кремнийорганическую жидкость
ПМС-5; для газовых — нейтральные газы (азот, аргон);
для паровых — низкокипящие жидкости (фреон,
хлористый метил, ацетон и др.).
При повышении температуры рабочее тело
расширяется и приводит в действие трубчатую пружину, которая
102


Рнс. 2.6. Схема
манометрического термометра;
/ — термобаллон; 2 — трубчатая
пружина; 3 — капилляр
Рис. 2.7. Схема термометра
сопротивления:
/— медная или платиновая
проволока; 2 —каркас; J —защитная
оболочка; 4— резьба; 5— провода
перемещает стрелку относительно шкалы,
градуированной в единицах температуры.
Недостатком таких приборов является сравнительно
большая тепловая инерция*, обусловленная низким
коэффициентом теплообмена между стенками
термобаллона и наполняющим его газом, а также малой
теплопроводностью газа.
Принцип действия электрических
термометров сопротивления основан на свойстве
проводниковых и полупроводниковых материалов изменять свое
электрическое сопротивление при изменении
температуры окружающей среды,
В качестве проводников используется медная или
платиновая проволока, намотанная на каркас из
диэлектрика и заключенная в защитный кожух (рис. 2,7).
Концы проводника включены в электрическую цепь
вторичного прибора.
103


7
Рис. 2.8. Схема соединения термопары с измерительным прибором:
1 — горячий спай; 2 — холодный спай; 3 — компенсационные провода; 4 — со-
едияительные провода; 5 — измерительный; прибор
С повышением температуры электрическое
сопротивление металлов возрастает. Возрастание сопротивления
платины происходит нелинейно. Изменение
сопротивления меди отличается большой плавностью и
выражается линейной функцией
Rt = R0(\+at), B.1)
где Rt — электрическое сопротивление медного проводника при / °С;
#о — электрическое сопротивление проводника при 0 СС; а —
температурный коэффициент электрического сопротивления.
Для измерения температуры термометр
сопротивления погружают в контролируемую среду. При изменении
сопротивления проводника изменяется величина
проходящего по нему электрического тока, что регистрируется
вторичным прибором.
Медные термометры сопротивления используются
для измерения температуры от —50 до 180°С,
платиновые— для измерения температуры от —200 до +620 СС.
Полупроводниковые терморезисторы (ПТР)
представляют собой термометры сопротивления,
выполненные из полупроводников с большим, обычно
отрицательным, температурным коэффициентом. При повышении
температуры увеличивается количество «свободных»
электронов и электропроводимость полупроводника.
Чувствительность полупроводниковых
термосопротивлений в 5—10 раз больше металлических.
Изготавливаются они из окислов различных металлов: титана,
меди, кобальта, железа, никеля, урана и др. или из
смеси этих окислов, используются для измерения
температуры до 400 °С.
Полупроводниковые терморезисторы позволяют
измерять температуру с высокой точностью и имеют малые
104


размеры. Недостатком ПТР является малая
температурная стойкость, значительное отличие градуировочных
характеристик друг от друга, что затрудняет их
взаимозаменяемость.
Принцип термопар основан на явлении
термоэлектрического эффекта. Возникновение
термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) происходит вследствие того,
что концентрация свободных электронов в металлах
термоэлектродов термопар при одной и той же
температуре различна для разных металлов.
Термопара представляет собой разнородные
металлические проводники (рис. 2.8), с одного конца
спаянные между собой, который называется горячим спаем.
Проводники на другом конце, который называется
свободным концом или холодным спаем, остаются
свободными и предназначены для присоединения к
измерительному прибору.
При нагревании горячего спая, вследствие разности
температур горячего и холодного спаев, возникает
термоЭДС, изменение которой передается в схему
измерительного прибора. При измерении температуры горячего
спая температуру холодного спая стабилизируют, т. е.
относят в зону с постоянной температурой. Для этого
применяют так называемые компенсационные провода,
соединяющие холодные концы термопары с
измерительным прибором.
В промышленности применяют различные термопары
с термоэлектродами, изготовленными как из чистого
металла, так и из их сплавов. Материалы
термоэлектродов имеют индивидуальные градуировочные
характеристики — зависимость термоЭДС от температуры спая и
предельную измеряемую температуру. Наиболее
употребляемые термоэлектродные пары образуют стандартные
термопары: хромель-копель (градуировка ХК) с
предельной температурой 600°С, хромель-алюмель (ХА)
с предельной температурой 1100°С, платинородий-
платина (ПП) с предельной температурой 1600°С. Для
длительного измерения температур до 2000 °С
применяют вольфрам-молибденовые и вольфрам-иридиевые
термопары.
Электроды термопар размещаются в защитных
металлических чехлах, изолированы между собой и от
чехла фарфоровыми изоляторами. На головке чехла
указывается марка термопары, например, ПП, ХА, ХК.
105


Рис. 2.9. Схема
поплавкового уровнемера
Рис. 2.10. Схема
гидростатического уровнемера:
/ — дифманометр; 2 —
уравнительный сосуд
Первичные измерительные преобразователи уровня.
Устройства, которые служат для контроля уровня
жидкостей и твердых сыпучих материалов или положения
границы раздела двух несмешивающихся жидкостей в
различных резервуарах, емкостях и т. д., называются
уровнемерами. Для измерения уровня жидкостей чаще
применяются поплавковые, гидростатические,
электрические, радиационные уровнемеры.
Поплавковые уровнемеры. Чувствительный
элемент — поплавок, плавающий на поверхности
жидкости, перемещается вверх или вниз в зависимости от
повышения или понижения уровня (рис. 2.9). Поплавок
выполняется в виде пустотелого шара или тела другой
формы из металла, стекла или цельным из пористого
стекла и других легких материалов. Показывающее
устройство прибора соединено с поплавком с помощью
системы передач.
Гидростатические уровнемеры. Принцип
их действия основан на измерении давления столба
жидкости в контролируемом объеме. Для измерения уровня
жидкостей в открытых и закрытых сосудах применяют
гидростатические уровнемеры с дифманометром (рис. 2.
10). Пространство над жидкостью через уравнительный
сосуд соединяется с одной из камер дифманометра. Этот
сосуд заполняют жидкостью, столб которой создаст
постоянное гидростатическое давление в одной из камер
дифманометра. Высота столба жидкости Н создаст
давление во второй камере дифманометра. Таким образом,
дифманометр измеряет перепад давлений Но—Я, пропор-
106


-¦
—
I
N
I
Рис. 2.11. Схема измерения
емкостным уровнемером:
/ — электрод; 2 — металлическая труба
Рис. 2.12.
уровнемера:
1 — радиоактивный
излучения
Схема радиоактивного
источник; 2 — счетчик
циональный только уровню в объекте, а значит шкалу
дифманометра можно градуировать в единицах уровня.
Электрические уровнемеры. Простейший
первичный преобразователь электрического уровнемера
представляет собой электрод (металлический стержень
или провод), расположенный в вертикальной
металлической трубе (рис. 2.11). Стержень вместе с трубой
образует конденсатор. Емкость такого конденсатора зависит
от уровня жидкости, так как при его изменении от нуля
до максимума диэлектрическая проницаемость будет
изменяться от диэлектрлческой проницаемости воздуха до
диэлектрической проницаемости жидкости. Измерение
электрической емкости первичного преобразователя
осуществляют измерительным прибором.
Для повышения чувствительности приборов их
электроды устанавливают в горизонтальном положении. При
измерении агрессивных и электропроводящих жидкостей
применяют емкостные датчики, трубки которых
покрыты винипластом или фторопластом.
Радиационные уровнемеры. Принцип
измерения уровня этим прибором основан на радиоактивном
просвечивании контролируемого объекта у-лучами и
поглощении Y-лучей при их прохождении через слой
вещества. В качестве радиоактивного вещества, испускаюше-
107


Рис. 2.13. Схема стандартной
диафрагмы
Рис. 2.14. Схема стандартного
сопла
го у-лучи, чаще применяют СО—60. Сосуд, в котором
измеряется уровень жидкости (рис. 2.12), располагается
между источником и счетчиком радиоактивного
излучения. При понижении уровня поглощающая способность
среды уменьшается и счетчик выдает сигнал более
высокого уровня, а при повышении — поглощающая
способность' возрастет и в счетчик придет ослабленный
поток радиации, в результате чего выходной сигнал
счетчика будет иметь более низкий уровень.
Для контроля уровня сыпучих материалов могут
применяться электрические и радиоактивные уровнемеры.
Первичные измерительные преобразователи расхода.
Измерение расхода на основе переменного перепада
давлений — наиболее распространенный в
производственной практике метод. Он обладает рядом достоинств, к
которым следует отнести: сравнительно высокую
точность измерения; удобство и универсальность;
возможность измерения расхода веществ, находящихся при
различных температурах и давлениях.
Суть метода заключается в следующем. Если в
трубопроводе установить местное сужающее устройство
(рис. 2.13), то вследствие перехода потенциальной
энергии потока в кинетическую его средняя скорость в
суженном сечении повышается, в результате статическое
давление в данном сечении становится меньше
статического давления перед сужающим устройством.
Разность (перепад) давлений до и после сужающего
устройства тем больше, чем больше расход вещества, и,
следовательно, может служить мерой расхода.
где Pi — давление до сужения; Р2 — давление после сужения.
108


Рис. 2.15. Схема стандартного
сопла Венту ри
Рис. 2.16. Схема ротаметра с
электрической дистанционной
передачей:
1 — корпус; 2 — диафрагма; 3 — по-
п лавок; 4 — шток; 5 — сердечник;
6 — вторичная обмотка; 7 —
первичная обмотка
Для измерения расхода методом переменного
перепада давления используются стандартные диафрагмы,
сопла (рис. 2.14), сопла"Вентури (рис. 2.15).
Более сложными и совершенными сужающими
устройствами являются расходомерные сопла Вентури,
имеющие плавно сужающую входную часть в виде сопла,
небольшую цилиндрическую горловину и постепенно
расширяющуюся выходную часть — диффузор. Отбор
большего давления ( + ) производится через отверстие перед
сужением трубы, а меньшего (—) — через отверстия в
ее горловине. Отверстия сообщаются с двумя
кольцевыми камерами, которые присоединяются к дифмано-
метру.
В отличие от диафрагм сопла в силу своей
конфигурации меньше загрязняются и подвергаются коррозии.
Расходомерные сопла Вентури применяются в тех
промышленных установках, где недопустимы большие
потери давления.
К группе первичных измерителей расхода
постоянного перепада относятся ротаметры (рис. 2.16), которые
состоят из корпуса в виде конической трубки или
цилиндрического корпуса с диафрагмой и поплавка. Масса
поплавка уравновешивается силой, создаваемой
перепадом давлений на кольцевом зазоре между поплавком и
стенками трубки.
Для дистанционной передачи показаний на
вторичные приборы используют промежуточные преобразовате-
109


Рис. 2.17. Мембрана
Рис. 2.18. Сильфон
ли линейного перемещения в унифицированный
электрический или пневматический сигнал.
Первичные измерительные преобразователи давления
и разрежения. Для измерения давления широкое
распространение получили мембраны, сильфоны, трубчатые
пружины и т. д. Принцип их действия основан на
уравновешивании измеряемой величины силами деформации
различных упругих элементов
Мембрана — это плоский или гофрированный
диск, зажатый между фланцами (рис. 2.17). К
центральной части мембраны для увеличения ее жидкости
прикрепляют жесткий диск. Изготавливаются мембраны
чаще всего из фосфористой или бериллиевой бронзы, хро-
моникелевой стали толщиной 0,05—1,5 мм. Мембраны из
неметаллических материалов (резина, прорезиненная
ткань, пластмассы и др.) имеют толщину 0,2—7 мм.
Измеряемая среда поступает в мембранную полость,
изменение давления в мембранной полости вызывает ее
деформацию и приводит в движение связанный с
мембраной сердечник индуктивной катушки.
Сильфоны представляют собой гофрированные
тонкостенные цилиндрические сосуды- (рис. 2.18).
Принцип их действия аналогичен приборам с плоской
мембраной. Достоинством сильфонов является их высокая
чувствительность и компактность. Изготовляют их чаще
всего из латуни, фосфористой и бериллиевой бронзы.
Одновитковая трубчатая пружина (рис.
2.19) имеет эллиптическое сечение. Свободный конец ее
запаян, а неподвижный закреплен в штуцере. Через
штуцер, который служит для установки прибора на объекте
измерения, во внутреннюю полость подводится
измеряемое давление Р. При увеличении давления свободный
110


Рис. 2.19. Одновитковая пружина
Рис. 2.20. Трубчатая спиральная
пружина
конец пружины перемещается и приводит в движение
передаточный механизм со стрелкой.
Многовитковые трубчатые пружины
(рис. 2.20) обычно состоят из 6—9 витков плоской
трубки и по существу представляют ряд последовательно
соединенных одновитковых пружин. Чувствительность
многовитковых пружин выше, что позволяет
осуществлять электрическую или иную передачу показаний.
В большинстве случаев первичные преобразователи
давления имеют неэлектрический выходной сигнал в
виде силы или перемещения. Если же результаты
измерений необходимо передать на расстояние, то применяют
промежуточное преобразование этого неэлектрического
сигнала в унифицированный электрический или
пневматический. При этом первичный и промежуточный
преобразователи объединяют в один измерительный
преобразователь. В настоящее время разработана
унифицированная система взаимозаменяемых пневматических
датчиков блочного типа.
Промышленностью выпускаются датчики со
следующими типами измерительных блоков (рис. 2.21):
измерительный блок 1 с одновитковой трубчатой пружиной
для измерения избыточного давления; измерительный
блок 2 для измерения избыточного давления и вакуума.
Исполнительные устройства. В автоматических систе-
111


Рис. 2.21. Принципиальные схемы датчиков
мах исполнительным устройством называется элемент,
который непосредственно воздействует на
технологический процесс в соответствии с командной информацией,
поступающей от регулятора или устройства
дистанционного управления. Командная информация поступает на
исполнительное устройство в виде давления сжатого
воздуха в диапазоне 2-104—105 Па, тока силой 0—5МА или
в какой-либо иной форме.
Исполнительные устройства состоят из двух
основных функциональных блоков: исполнительного
механизма (ИМ) и регулирующего органа (РО).
Исполнительный механизм — это звено исполнительного устройства,
предназначенное для перемещения регулирующего
органа в соответствии с управляющими сигналами
(командной информацией). Как правило, мощности
управляющего сигнала недостаточно для непосредственного
перемещения регулирующего органа, поэтому исполнительный
механизм можно рассматривать как усилитель
мощности, с помощью которого слабый входной сигнал,
усиливаясь во много раз за счет энергии источника питания,
передается на регулирующий орган.
По виду используемой энергии исполнительные
механизмы делятся на пневматические, гидравлические и
электрические. Пневматические исполнительные
механизмы — на мембранные и поршневые.
Мембранный исполнительный
механизм (рис. 2.22) состоит из корпуса головки 1,
мембраны из прорезиненной ткани 2, металлического
диска 3, штока 4У жестко соединенного с диском, и
пружины 5.
112


I
I
кРО s~'
I
Pi
Рис. 2.23. Упрощенная схема
поршневого исполнительного
механизма:
/ — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток
Рис. 2.22. Схема мембранного
исполнительного механизма:
/ — корпус головки; 2 — мембрана; 3—
диск; 4 — шток; 5 — пружина
При отключении регулируемой величины от
заданного значения давление воздуха Р, поступающего от
пневматического регулятора в полость над мембраной и
диском, изменяется, шток перемещается либо вниз (при
увеличении давления), либо вверх (при уменьшении
давления). Шток, связанный с РО непосредственно или
через рычаг, перемещает его в новое положение.
В тех случаях, когда мембранный исполнительный
механизм предназначен для управления регулирующим
клапаном, их конструктивно объединяют.
Поршневой исполнительный механизм (рис. 2.23)
состоит из цилиндра 1 с поршнем 2, шток которого 3
соединяется с РО. В зависимости от того, в какую полость
цилиндра (А или Б) будет поступать управляющий
сигнал РуПр от регулятора, поршень со штоком будет
перемещаться либо вправо, либо влево.
Гидравлические исполнительные
механизмы предназначены для преобразования
сигнала, поступающего от гидравлического регулятора в
перемещение регулирующего органа. Выпускается два
типа гидравлических ИМ: прямого хода и кривошипные.
По принципу действия они аналогичны пневматическому
поршневому ИМ.
Электрические исполнительные
механизмы ИМ можно разделить на две основные
группы: соленоидные и с электродвигателем.
8-779
113


2.3. Вторичные приборы автоматического контроля
и сигнализации
Эти приборы служат для восприятия сигналов от
преобразователя с места измерения и преобразования их в
перемещение указателя относительно шкалы, а также
для записи значений контролируемой величины на
специальной диаграммной бумаге и сигнализации при
достижении установленных минимальных или
максимальных значений.
Вторичные приборы представляют собой
металлический или пластмассовый корпус, в котором заключены
отдельные узлы прибора, связанные между собой
электрическими и механическими связями. В корпусы вторичных
приборов могут встраиваться регулирующие
устройства. В этом случае вторичный прибор позволяет не
только производить отсчет, запись или сигнализацию, но и
выдавать управляющий сигнал для воздействия на
объект управления.
Вторичные приборы классифицируются по виду
сигнала (электрические и пневматические), поступающего
на их вход, и по функциональным признакам —
показывающие, самопишущие, суммирующие,
сигнализирующие. Классифицировать их по виду контролируемой
величины нет смысла, так как для целого ряда параметров
может быть использован один и тот же вторичный
прибор (разница будет лишь в градуировке шкалы).
Пневматические приборы для измерения давления
сжатого воздуха. Для измерения унифицированного
пневматического сигнала нулевым методом служат
приборы ПВ — вторичные приборы пневматической системы
«Старт», которые применяются как универсальные для
измерения любых технологических параметров,
предварительно преобразованных в давление сжатого воздуха.
Рассмотрим принцип действия прибора (рис. 2.24).
Приемный элемент (сильфон) воспринимает от датчика
(первичного измерительного преобразователя)
импульсы давления Рвх. Сжатый воздух от источника питания
поступает в линию, сообщающую сопло с мембраной.
При изменении Рвх меняется зазор между заслонкой
и соплом, что приводит к изменению давления в
корпусе мембраны. При этот мембрана прогибается и
поворачивает рычаг 5, который связан с рычагом 1 с помощью
пружины обратной связи. Таким образом, усилие, раз-
114


1 ! J t И t I I M I I I I U 1 i 1 L j N I 1 J I
±C
V
Рис. 2.24. Прибор для измерения
давления сжатого воздуха ПВ:
/, 5 — рычаги; 2 — сопло с заслонкой; 3—
постоянный дроссель; 4 — мембрана; 6 —
леска; 7 — показывающее устройство; 8 —
регулировочный винт; 9 — пружина; 10 —
сильфон
Рис. 2.25,
Принципиальная
измерительная схема
потенциометра
вивающееся на сильфоне от действия Рвх,
уравновешивается усилием, которое передается с мембраны на
рычаг 5. Перемещение рычага 5 передается перу или стрелке
измерительного устройства, которое фиксирует
показания измеряемого параметра.
Приборы для измерения постоянного напряжения —
потенциометры (рис. 2.25). Потенциометрический
метод измерения основан на уравновешивании
(компенсации) измеряемой ЭДС известным падением
напряжения. Схема имеет два контура. Источником питания
контура I служит источник постоянного тока Е, имеющий
постоянную ЭДС. Источником питания контура II
служит измеряемая ЭДС первичного измерительного
преобразователя Ех. Реохорд имеет сопротивление,
пропорциональное его длине. Чувствительный гальванометр
предназначен для измерения тока в контуре II.
Источник измеряемого напряжения Ех подсоединен к
реохорду так, чтобы оно было направлено навстречу
падению напряжения, создаваемому током 1\ на реохорде.
Перемещая движок реохорда, можно добиться того,
чтобы ток в цепи измеряемой ЭДС отсутствовал (/*=()),
при этом стрелка гальванометра остановится на нулевом
делении шкалы. В этом случае
115


Рис. 2.26. Принципиальная схема автоматического потенциометра
ИЛИ
Ех =
= U АС-
Следовательно, измеряемая ЭДС будет
компенсироваться падением напряжения на участке цепи АС. Реохорд
может быть снабжен шкалой, проградуированной в
единицах напряжения или в градусах.
В промышленных потенциометрах измерения
производятся автоматически, а в качестве источника питания
используют стабилизированный источник питания. В
автоматических потенциометрах (рис. 2.26) напряжение
разбаланса постоянного тока преобразуется в
напряжение переменного тока с помощью вибропреобразователя
и входного трансформатора, которое затем усиливается
в электронном усилителе (ЭУ) по напряжению и
мощности и подается на реверсивный двигатель. Ротор
двигателя в зависимости от знака разбаланса, вращаясь в
ту или другую сторону, передвигает движок реохорда и
восстанавливает равновесие измерительной схемы.
Одновременно ротор двигателя перемещает стрелку и
записывающее перо.
Приборы, для измерения сопротивления. При
автоматическом контроле технологических параметров для из-
116


Ряс. 2.27.
Принципиальная схема
уравновешенного моста
мерения электрического сопротивления применяются
уравновешенные и неуравновешенные мосты и логометры.
Уравновешенный мост работает по методу
компенсации.
Схема уравновешенного моста (рис. 2.27) состоит из
двух постоянных сопротивлений Ri и 7?2, регулируемого
сопротивления /?3 (реохорда) и измеряемого
сопротивления Rx, включенного в одно из плеч моста с помощью
соединительных проводов,' сопротивление которых
равно 2R. В диагональ ab включен нуль-гальванометр НГ
(высокочувствительный прибор), а в диагональ cd—
источник питания. Условием равновесия моста является
отсутствие тока в измерительной диагонали ab (/о = О).
В этом случае потенциалы в вершинах моста а и Ъ равны,
а значит, равны и падения напряжения па
сопротивлениях Ri и R2, т. е.
Падения напряжения на плечах ad и bd также
равны, т, е.
Разделив первое равенство на второе и приняв во
внимание, что при /0=0, I\=h и h=h, получим
117


Если считать величину сопротивления
соединительных проводов Rл постоянной и известной и учесть, что
R2/R1 постоянно, можно сделать вывод о том, что
каждому значению Rx соответствует определенное значение
/?з, величина которого определяется положением его
подвижного контакта. Шкала реохорда градуируется
либо в омах, либо в единицах неэлектрической
величины, например, в градусах Цельсия.
Сопротивление соединительных линий (медных
проводов) заметно изменяется при значительном
колебании температуры окружающей среды, что вносит
ошибку в результаты измерения. Чтобы уменьшить эту
погрешность, термометр сопротивления подключают к
мосту по трехпроводной схеме.
В ручном уравновешенном мосте при нарушении
равновесия в диагонали появляется ток, стрелка нуль-
гальванометр отклоняется от нулевой отметки, В
автоматических мостах при равновесии моста положение
движка реохорда и стрелки прибора соответствует
измеряемому значению Rx.
Если Rx изменяется вследствие изменения
температуры контролируемой величины, то в диагонали аЪ
появится ток небаланса, который через
вибропреобразователь поступает в ЭУ, где усиливается до значения,
достаточного для приведения в действие реверсивного
двигателя РД, ротор которого перемещает движок реохорда
и показывающую стрелку до равновесия.
В настоящее время преимущественно выпускаются
входящие в систему ГСП автоматические потенциометры
и мосты серии КС. При конструировании комплекса
приборов КС был использован блочно-модульный принцип.
Промышленностью освоены и выпускаются следующие
типы приборов: КС1, КС2, КСЗ, КС4. Типы приборов
отличаются Друг от друга в основном конструктивным
оформлением, габаритными размерами и формой.
Каждый тип приборов подразделяется на модели:
потенциометры КСП1, КСП2, КСПЗ, КСП4; уравновешенные
мосты КСМ1, КСМ2, КСМЗ, КСМ4.
Автоматические приборы для контроля
взрывоопасных концентраций в воздухе помещений. Все приборы,
для определения взрывоопасности газопаровоздушных
сред, являются по существу газоанализаторами,
определяющими концентрацию в воздухе того или иного горю-
118


чего газа или паров жидкости. Оценка взрывоопасное -
ти среды производится путем сопоставления полученных
данных с имеющимися в справочниках значениями
нижних пределов воспламенения тех или иных газов или
паров.
Первыми отечественными приборами для определения
степени загазованности производственных помещений
горючими газами или парами были переносной
газоанализатор типа ПГФ1 и стационарный прибор типа СГГ —
сигнализатор горючих газов, которые калибровались
индивидуально на каждый анализируемый газ, что
исключает их применение в случае наличия в воздухе
смеси разных горючих газов и паров. Поэтому потребности
промышленности привели к разработке новых
модификаций приборов, позволяющих определить концентрации
разных газов и их смесей. К таким приборам относятся
приборы типа СВК, СТХ и др. Сигнализатор
взрывоопасных концентраций СВК представляет собой
автоматический стационарный прибор, предназначенный для
непрерывного определения и сигнализации наличия в воздухе
закрытых помещений довзрывоопасных концентраций
горючих газов, паров и их смесей, относящихся по взры-
воопасности к первой, второй категориям групп А, Б, Г
(Т\, Т2, Г3 по ПиВРЭ) и четвертой категории группы А
и ацетилена. Выдача сигналов осуществляется в
диапазоне концентраций 5—50 % Снпв.
Сигнализатор включает в себя блок датчика и блок
электропитания. Блок датчика (рис. 2.28) состоит из
датчика, ротаметра, побудителя расхода воздуха
эжектор ного типа, воздушного фильтра, редуктора давления.
Датчик представляет собой литой корпус, состоит из
крана-переключателя, взрывозащитных устройств,
измерительного и сравнительного элементов, имеет взрыво-
непроницаемое исполнение ВЗГ—В4А. Блок датчика
устанавливают в помещении, где необходимо
контролировать наличие в воздухе довзрывоопасных концентраций.
Блок электропитания смонтирован на шасси
коробчатого типа с передней панелью, на которой
расположены выключатель сети, кнопка «Пуск», лампа 220 В,
сопротивление «Установка нуля» и «Калибровка»,
микроамперметр. Блок электропитания устанавливают в
невзрывоопасных помещениях.
Принцип действия сигнализатора основан на
определении теплового эффекта сгорания горючих газов и па-
119


КОНТГОПЬ
Рис 2.28. Газовая схема блока датчика:
1 — фильтр; 2 — редуктор давления; 3 — датчик; 4 — ротаметр; 5 — побуди-
тель расхода воздуха эжекторного типа; 6 — взрывозащитное устройство; 7 —
вентиль ротаметра; 8—кран-переключатель; 9—измерительный элемент; 10—
сравнительный элемент
ров, а также их смесей на каталитически активной у-
окиси алюминия.
Электрическая схема блока датчика представляет
собой измерительный четырехплечный мост.
Измерительный элемент (рис. 2.29) — это цилиндр из окиси
алюминия, на который уложена платиновая нить. Для
получения каталитической активности окись алюминия
пропитана раствором хлористого палладия. Сравнительный
элемент выполнен так же, как и измерительный, но
химически не обработан палладием. Измерительный
элемент закрыт металлической сеткой, а сравнительный
элемент защищен от контакта с анализируемым газом. Мост
питается от стабилизированного источника постоянного
тока.
При установке крана-переключателя в положение
«Анализ» в датчик поступает воздух, содержащий г<ь
120


& ё
Рис. 2.29. Измерительный элемент:
/—цилиндрик из окиси алюминия; 2— платиновая нить; 3 — контактные
выводы
рючие компоненты, которые окисляются на
каталитически активном измерительном элементе, вследствие чего
сопротивление платиновой спирали увеличивается и на
вершинах измерительной диагонали моста возникает
разность потенциалов, величина которой пропорциональна
концентрации горючего компонента. Напряжение
постоянного тока, пропорциональное контролируемой
концентрации горючих газов и паров, преобразуется в
переменное напряжение и усиливается. Усиленный сигнал
поступает на стрелочный индикатор И.
Автоматический газоанализатор-сигнализатор СТХ
представляет собой стационарный, непрерывно
действующий прибор, предназначенный для контроля довзры-
воопасных концентраций горючих газов, паров и их
смесей в воздухе производственных помещений и выдачи
сигнализации в диапазоне концентраций 5—50 % Снпв.
Сигнализатор СТХ имеет две модификации:
сигнализатор, состоящий из датчика с конвекционной
подачей контролируемой среды и блока питания. Датчик
представляет собой разъем, на контакты которого с
помощью пайки установлены пружинные гнезда н регис-
торы. Чувствительные элементы в пружинных гнездах
защищены металлокерамическим колпачком, который
навинчивается на разъем. Анализируемую среду
доставляют к чувствительному элементу конвекционными
потоками воздушной среды производственных помещений;
сигнализатор, состоящий из датчика с
принудительной подачей анализируемой смеси и блока питания.
Датчик в сигнализаторах этого типа состоит из двух пласт-
.121


Рис. 2.30. Газовая схема
датчика СТХ с
принудительной подачей
анализируемой смеси
I — редуктор; 2— эжектор;
3 — ротаметр; 4 — колпачок;
5 — блок чувствительных
элементов; 6 — заборная
воронка; 7 — фильтр; 8 —
втулка; 9 — пневмотумблер
массовых оснований, в которых выполнены каналы
газового тракта. На основании установлены воздушный
эжектор, пневмотумблер, редуктор, ротаметр и блок
чувствительных элементов.
Согласно пневматической схеме (рис. 2.30) сжатый
воздух подают на редуктор, где давление снижают до
определенного значения, н воздушный эжектор. С
помощью воздушного эжектора на входе датчика создают
разрежение, и анализируемая среда проходит через
него. При установке пневмотумблера в положение
«Установка нуля» воздух с редуктора поступает на
пневмотумблер, блок чувствительных элементов, ротаметр и на
выход, при этом за счет увеличения давления в газовом
тракте, несколько превышающем атмосферное,
анализируемая среда в него не поступает.
Блок питания для обеих модификаций однотипен и
состоит из шасси, которое вставляется в стальной кор*
пус. На передней панели расположены сигнальные
лампы «Концентрация», «Неисправность — 220 В»,
«Тумблер 220 В» и углубление, где находятся элементы
электронной схемы.
Условия эксплуатации и правила установки
газоанализаторов. Установку и обслуживание газоанализаторов
осуществляют в соответствии с монтажно-эксплуатаци-
122


оиными инструкциями, прилагаемыми к каждому
прибору. Кроме того, существуют общие положения, которыми
руководствуются при установке, монтаже и
эксплуатации автоматических газоанализаторов.
Автоматические приборы для контроля в воздухе до-
взрывоопасных концентраций устанавливают во всех
помещениях, где возможно выделение горючих паров,
датчики газоанализаторов во взрывозащищенном
исполнении — во взрывоопасных помещениях.
Исполнение соответствует категориям и группам
взрывоопасных смесей, которые могут образоваться в
помещении.
Датчики сигнализаторов довзрывоопасных
концентраций устанавливают:
в помещениях для компрессоров — по одному
датчику на каждый компрессор с отбором проб воздуха в
месте установки сальников;
в насосных — не менее одного датчика на каждые
100 м2 помещения или один датчик на 6 насосов с
отбором проб от каждого насоса;
для прочих взрывоопасных производственных
помещений по одному датчику в месте наиболее возможных
источников выделения горючих газов и паров.
Датчики газоанализаторов устанавливают на
прочном основании и защищают от вибраций и сотрясений.
Пробоотборные устройства газоанализаторов
довзрывоопасных концентраций располагают по высоте
помещения с учетом относительной плотности паров и газов;
при выделении легких газов с плотностью по воздуху
менее 1 — на высоте 0,5—0,7 м над источником;
при выделении газов и паров с плотностью по
воздуху 1 —1,5 — на уровне источника или ниже источника не
более чем на 0,6—0,7 м;
при выделении газов и паров с плотностью по
воздуху более 1,5—на высоте не более 0,5 м от пола.
Пробоотборные трубки в месте отбора проб воздуха
заканчиваются обращенными вниз воронками
диаметром не менее 100 мм.
Нормальную работу сигнализатора обеспечивают при
температуре окружающего воздуха помещений 5—50 еС
для блока датчика и 5—40 °С для блока
электропитания; относительная влажность воздуха ЗЮ—90 % при
температуре 20СС. Температура анализируемой смеси на
123


входе в прибор должна находиться в пределах от 5 до
50 °С.
Подводимую к газоанализатору смесь очищают от
хлоро-, серо-, фосфоро-, циаиосодержащих соединений и
механических примесей (пыль, сажу, смолу и др.).
2.4. Приборы автоматического регулирования
Автоматическим регулированием называется
изменение какой-либо физической величины по требуемому
закону без непосредственного участия человека.
Автоматические регуляторы, применяемые для регулирования
производственных процессов, подразделяются по
следующим признакам:
по виду используемой энергии — на гидравлические,
пневматические, электрические;
по роду действия — на регуляторы прерывистого
(регулирующий орган перемещается только при
достижении непрерывно изменяющейся регулируемой величиной
определенных заданных значений) и непрерывистого
действия (регулирующий орган при непрерывном
изменении регулируемой величины перемещается
непрерывно) ;
по способу воздействия чувствительного элемента на
регулирующий орган — на регуляторы прямого и
непрямого (косвенного) действия;
по назначению — на регуляторы температуры,
давления, уровня, расхода, скорости вращения и т. д.;
по виду задания — на регуляторы стабилизирующие
(заданиеявляется постоянной величиной),программные
(задание изменяется по заранее заданному закону),
следящие (задание изменяется произвольно).
По закону регулирования регуляторы
непрерывистого действия делятся на:
пропорциональные, или статические регуляторы
(П-регуляторы);
интегральные, или астатические регуляторы (И-регу-
ляторы);
пропорционально-интегральные, или изодромные
регуляторы (ПИ-регуляторы).
Регуляторами прямого действия называют такие, в
которых для перемещения регулирующего органа
используется энергия регулируемой среды, преобразованная
воспринимающим устройством (датчиком).
124


Рис. 2.31. Регулятор уровня
прямого действия:
/ — поплавок; 2 — рычаг; 3 —
регулирующий клапан
Рис. 2.32. Регулятор давления
прямого действия:
/ — мембрана; 2 — шток; 3 —
регулирующий клапан
В регуляторе уровня прямого действия (рис. 2.31)
поплавок перемещается вместе с изменением уровня
жидкости в емкости. С помощью рычага перемещение
поплавка передается на регулирующий клапан, который
увеличивает или уменьшает количество жидкости,
поступающей в емкость.
На рис. 2.32 изображена схема регулирования
давления в трубопроводе с помощью регулятора давления
прямого действия. Регулирование осуществляют клапаном,
который перемещается под действием пружины и силы,
развиваемой давлением регулируемой среды на
мембрану. Регуляторы прямого действия отличаются простотой
конструкции, они дешевы и несложны в обслуживании,
надежны в работе. Однако пониженная чувствительность
и невысокая точность ограничивают область их
применения. Поэтому эти регуляторы применяются на
вспомогательных участках в технологических процессах.
Регуляторами непрямого (косвенного) действия
называются такие, у которых для перемещения
регулирующего органа используется энергия, подводимая извне. По
виду подводимой энергии регуляторы непрямого
действия подразделяются на пневматические, электрические
и гидравлические.
Интегральные регуляторы косвенного действия.
Автоматические регуляторы, у которых одному и тому.же
значению регулируемой величины могут соответствовать
125


8
P>
Рис. 2.33.
Принципиальная схема И-регу-
лятора косвенного
действия:
/ — сильфон; 2 —
золотник: 3 — подача масла
под давлением; 4, 9 —
вентили; 5 — слив масла;
в — регулирующий
орган; 7 — исполнительный
механизм; 8 — зэдатчик
различные положения регулирующего органа,
называются интегральными, или астатическими (рис. 2.33). При
изменении давления в трубопроводе изменяется
давление на сильфон, который сжимается, что ведет к
повороту рычага ABC относительно точки А и перемещению
поршней золотника вверх или вниз.
Предположим, что давление в трубопроводе стало
выше заданного, тогда сильфон сожмется, рычаг ABC
повернется по часовой стрелке, поршни золотника
опустятся вниз и масло под давлением начнет поступать из
камеры е цилиндра золотникового устройства в полость
цилиндра исполнительного механизма,
Поршень исполнительного механизма, связанный
штоком с регулирующим органом (шибер), начнет
перемещаться вверх, увеличивая степень открытия
шибера, что поведет к снижению давления. В результате
снижения давления сильфон разжимается, возвращая
рычаг ABC в исходное положение, поршни золотника
перекрывают доступ масла в цилиндр исполнительного
механизма, регулирующее действие прекращается.
Заданное значение регулируемой величины
устанавливается с помощью задатчика. Когда усилия,
развиваемые сильфоном и пружиной задатчика, равны, рычаг
ABC находится в нейтральном положении, масло из
камеры е не поступает в цилиндр исполнительного
механизма. Для измерения быстродействия регулятора
служит вентиль с ручным управлением.
Пропорциональные регуляторы косвенного действия.
Автоматические регуляторы, у которых отклонение
регулируемой величины от заданного значения вызывает
перемещение регулирующего органа на величину, пропор-
126


Рис. 2.34.
Принципиальная схема
П-регулятора косвенного
действия:
/ — сллъфон; 2 — эолот-
ннк; 3 ~ вход масла под
давлением; 4 — вентиль;
5—слив масла; 6 —
регулирующий орган; 7 —
исполнительный
механизм; 5 —шток; 9 — эа-
датчик
циональную этому отклонению, называются
пропорциональными, или статическими (рис. 2.34). Каждому
значению регулируемого параметра соответствует одно
определенное положение регулирующего органа. Эта
пропорциональная зависимость достигается за счет
действия жесткой обратной связи.
Предположим, что под действием возмущающего
воздействия, которое приводит к повышению давления в
трубопроводе, точка С переместится в положение С, а
точка В — в положение В' и рычаг займет положение
АВ'С. При этом поршни золотника сместятся вниз, и
масло начнет поступать в полость цилиндра
исполнительного механизма. Регулирующий орган пойдет вверх.
Вместе с поршнем из положения А в положение А'
(повернется относительно точки С'),точка
В'возвратится в положение В, а поршни золотника возвратятся в
исходное положение, перекрыв доступ масла в
исполнительный механизм. На этом процесс регулирования
заканчивается.
Измерительный узел (сильфон) и механизм обратной
связи воздействуют на регулирующий орган
практически одновременно. Быстродействие пропорционального
регулятора выше, чем И-регулятора; он сравнительно
быстро стабилизирует процесс и приводит систему в
равновесное состояние. Однако при работе такого
регулятора возникает так называемая статическая ошибка, или
остаточное отклонение, заключающееся в том, что,
стабилизируя процесс, регулятор не приводит
регулируемую величину к заданному значению,
127


Пропорционально-интегральные регуляторы.
Сравнение П-регуляторов и И-регуляторов показывает, что
первые обладают преимуществом по динамическим
свойствам и обеспечивают лучший переходный процесс
регулирования; преимущество вторых — отсутствие статической
ошибки, т. е. лучшие статические свойства.
Пропорционально-интегральный регулятор совмещает
оба эти регулятора. Но во избежание ухудшения его
статических свойств обратная связь осуществляется не
по положению регулирующего органа, а по скорости его
перемещения, т.е. используется гибкая, или упругая,
обратная связь, вследствие чего автоматический регулятор
не имеет статических ошибок.
2.5. Противопожарные требования
к контрольно-измерительным приборам
и средствам автоматизации
При выборе средств автоматизации следует иметь в
виду, что приборы контроля и средства автоматизации
подразделяются на следующие группы: механические,
пневматические, гидравлические, электрические.
Большое распространение получили электрические приборы
и устройства с электрическим приводом, применение
которых требует строгого соблюдения Правил устройства
электроустановок (ПУЭ).
По степени пожарной опасности приборы и средства
автоматизации разделяются на две группы:
механические приборы без применения электрической энергии;
приборы с применением электрической энергии.
К механическим приборам и средствам
автоматизации относятся контролирующие и регулирующие
приборы, такие, как манометры, ртутные термометры,
поплавковые уровнемеры, регистрирующие приборы с
механическим приводом, пневматические, гидравлические
регуляторы и т.д. Все приборы автоматического контроля и
регулирования без применения электроэнергии
безопасны в пожарном отношении.
Во взрывоопасных зонах могут устанавливаться
первичные измерительные преобразователи (термометры
сопротивления, термопары, фотоэлементы и т.д.), не
имеющие собственного источника тока и не обладающие
индуктивностью или емкостью, если они присоединены к
искробезопасной цепи вторичного прибора, а также элек-
128


трические приборы в соответствующем взрывозащищен-
ном или искробезопасном исполнении.
Контрольно-измерительные регулирующие приборы, не отвечающие
требованиям ПУЭ для данной зоны, а также не имеющие
соответствующей маркировки о виде и уровне взрывоза-
щищенности, устанавливают в изолированных от
взрывоопасной среды помещениях.
В зонах классов В-Ia и ниже допускается установка
электрических приборов автоматики нормального
исполнения при условии размещения их в несгораемых,
герметичных продуваемых воздухом или инертным газом
кожухах, шкафах, камерах с постоянно поддерживаемым
избыточным давлением не менее 3,3 кПа B5 мм рт. ст.)
и выбросом газов в атмосферу. При этом
предусматривается автоматическая блокировка, обеспечивающая
аварийный сигнал и отключение приборов от сети в случае
падения давления воздуха в камерах ниже допустимой
величины.
Приборы автоматики с электрическими сигнальными
и регулирующими приставками в продуваемые камеры
не устанавливают, если они связаны импульсными
трубками с технологическими аппаратами, в которых
находятся горючие жидкости, пары или газы под давлением
(манометры, дифманометры и т.п.). Как исключение, их
размещение допускается при условии оборудования
импульсных линий, связывающих аппараты с приборами,
разделительными сосудами, установленными снаружи, и
автоматическими запорными устройствами,
предупреждающими проникновение в камеры горючих паров и
газов.
Для пневматических приборов и средств
автоматизации предусматривают специальные установки и
отдельные сети сжатого воздуха и инертного газа, которые
снабжают устройствами, сигнализирующими о падении
давления в системе.
Требования к помещениям контрольно-измерительных
приборов и средств автоматизации. Щиты систем
автоматизации, предназначенные для установки приборов
автоматического контроля и регулирования, размещают
в отдельно стоящих зданиях. В зависимости от
технологического процесса и его компоновочного решения
щитовые помещения встраивают в помещения с
взрывоопасными зонами классов В-Ia и B-I6 с легкими горючими
газами и ЛВЖ и в помещения с взрывоопасными зонами
9-779 129


классов В-П и В-Па. Щитовые помещения систем
автоматизации пристраивают к помещениям с
взрывоопасными зонами классов B-I, В-Ia и B-I6 с легкими
горючими газами и ЛВЖ и к помещениям с взрывоопасными
зонами классов В-П и В-Па. Как исключение возможна
пристройка щитовых помещений к помещениям с
взрывоопасными зонами с тяжелыми или сжиженными
горючими газами при условии, что уровень пола в шитовом
помещении и дно кабельных каналов выполнены выше
пола смежного помещения с взрывоопасной зоной и
поверхности окружающей земли не менее, чем на 0,15 м.
Щитовые помещения не размещают в подвальных и
цокольных этажах, а также над и под помещениями с
производствами категорий А и Б. Кроме того, эти
помещения не располагают под душевыми, санузлами,
производственными помещениями с мокрыми
технологическими процессами, над и под вентиляционными камерами
общеобменной вентиляции.
Щитовые помещения отделяют от смежных
помещений с взрывоопасными зонами любого класса пылегазо-
непроницаемыми стенами (без окон и дверей) с
пределом огнестойкости 0,75 ч. В стенах, отделяющих щитовое
помещение от помещений с пожароопасной зоной,
допускается устройство дверных проемов, защищенных
противопожарными самозакрывающими дверями с пределом
огнестойкости 0,6 ч.
Выходы из щитовых помещений непосредственно
наружу предусматриваются через коридор или через
помещение с нормальной средой или в лестничную клетку.
Второй выход устраивают при длине щита более 7 м.
Расстояние по горизонтали и вертикали от наружных
дверей и окон, встроенных и пристроенных щитовых
помещений до наружных дверей и окон помещения с
взрывоопасными зонами классов B-I, В-Ia и В-П должно быть
не менее 4 м до неоткрывающихся окон и не менее 6 м
до дверей и открывающихся окон. Расстояние до
оконных проемов, заполненных стеклоблоками толщиной
10 см и более, не нормируется.
Во встроенных и пристраиваемых щитовых
помещениях должна быть собственная, независимая от
помещений с взрывоопасными зонами, приточно-вытяжная
вентиляция. В щитовых, пристраиваемых к помещениям с
взрывоопасными зонами класса B-I, а также к
помещениям с тяжелыми или сжиженными горючими газами,
130


предусматривают приточную вентиляцию с пятикратным
обменом воздуха, обеспечивающую в щитовой
небольшое избыточное давление, исключающее попадание в
него горючих паров и газов.
Импульсные трубки, заполненные горючими парами,
газами и жидкостями, связанные с аппаратами и
трубопроводами, находящимися под избыточным давлением,
не вводятся в помещение КИПиА. Вводы кабелей и
защитных труб электропроводки предусматривают через
стены, отделяющие щитовые от помещений с
взрывоопасными зонами классов В-Ia и B-I6 с легкими
горючими газами и ЛВЖ и помещений с взрывоопасными
зонами классов В-П и В-На. Вводные отверстия плотно
заделываются несгораемым материалом, а защитные
трубы электропроводки в местах перехода через стену
обеспечиваются разделительными уплотнениями. Ввод
кабелей и защитных труб электропроводки в щитовое
помещение из помещения с взрывоопасными зонами
классов B-I и из помещений с взрывоопасными зонами
классов В-Ia и B-I6 с тяжелыми или сжиженными
горючими газами выполняется через наружные стены.
Через щитовые помещения не прокладывают
транзитные трубопроводы систем отопления, канализации,
вентиляции, водопровода, технологические
трубопроводы, газо- и трубопроводы с легковоспламеняющимися и
горючими жидкостями.
Для отопления щитовых помещений применяется
воздушное, центральное водяное или паровое отопление.
В качестве средств пожаротушения применяют газовые
или аэрозольные огнетушители и установки.
Особенности экспертизы проектов и пожарно-техниче-
ского обследования объектов с наличием средств
автоматизации. При экспертизе проектов и пожарно-техниче-
ском обследовании объектов с наличием средств
автоматизации следует учитывать:
степень автоматизации процесса, а также наличие
систем автоматической защиты, блокировок, средств
обнаружения и тушения пожаров и их привод от
технологической автоматики;
наличие графиков проверки работоспособности
блокировок и сигнализации;
соответствие способа защиты, монтажа и типа
контрольно-измерительных приборов и средств
автоматизации требованиям пожарной безопасности;
9* 131


наличие средств защиты, обеспечивающих
безотказность установки первичных измерительных
преобразователей, приборов, непосредственно во взрыво- и
пожароопасных зонах;
надежность и безотказность работы автоматических
средств защиты, контроля и регулирования
технологических процессов;
соответствие помещений КИПиА требованиям
пожарной безопасности.
2.6. Условные обозначения в схемах автоматики
В соответствии с ОСТ 36-27-77 «Приборы и средства
автоматизации. Обозначения условные в схемах
автоматизации технологических процессов» устанавливаются
обозначения измеряемых величин, функциональные
признаки приборов, линий связи (табл. 2.1), Этот ОСТ
является исходным документом при проектировании систем
автоматизации технологических процессов, при
выполнении функциональных схем автоматизации и
изображений их на технологических схемах и т.д.
Условные обозначения измеряемых величин
выполняются следующими заглавными буквами латинского
алфавита:
D— плотность;
Е—любая электрическая величина;
F— расход;
G—размер, положение, перемещение;
Н—ручное воздействие;
К—время, временная программа;
L — уровень;
М— влажность;
Р—давление, вакуум;
Q—качество (состав, концентрация и т. п.);
R— радиоактивность;
5—скорость, частота;
Т— температура;
V— несколько разнородных величин, измеряемых одним прибором;
]'— вязкость;
V/— масса;
X—резервная буква (для обозначения не предусмотренных
стандартом величии).
Функции, выполняемые приборами, также
обозначаются заглавными буквами латинского алфавита:
А— сигнализация;
С— регулирование, управление;
; — показание;
132


/?—регистрация;
S—включение, отключение, переключение.
Для уточнения значений измеряемой величины и
указания верхнего и нижнего пределов измерений
величины также используются заглавные буквы латинского
алфавита:
D—разность, перепад;
f—соотношение, доля, дробь;
Н—верхний предел измеряемой величины;
/ — автоматическое переключение, обегание;
L — нижний предел измеряемой величины;
Q—интегрирование, суммирование по времени.
Таблица 2.1. Графические изображения приборов, линий связи
Наименование
Обозначения
Первичный измерительный
преобразователь (датчик, прибор,
устанавливаемый по месту; на технологическом
трубопроводе, аппарате)
Прибор, устанавливаемый на щите,
пульте
Исполнительный механизм. Общее
обозначение. Положение
регулирующего органа при прекращении подачи
энергии или управляющего сигнала не
регламентируется
Регулирующий орган
Линии связи
Линии связи:
без соединения друг с другом
с соединением друг с другом
133


Для развернутого способа построения условных
обозначений при выполнении функциональных схем
автоматизации вводятся дополнительные буквенные
обозначения. Так, для отражения функциональных признаков
приборов, применяются следующие заглавные буквы
латинского алфавита:
Е—первичные преобразователи (термопары, термометры
сопротивления, сужающие устройства и т. п.);
Т—приборы с дистанционной передачей показаний
(манометрические термометры, бесшкальные манометры и др.);
/С— приборы со станциями управления;
У—преобразователь сигналов и вычислительных устройств.
Дополнительные буквенные обозначения вписываются
в верхней части окружности, изображающей прибор, на
втором месте после буквы, обозначающей измеряемую
величину. Например, ТЕ — термопара, термометр
сопротивления.
При обозначении преобразователей сигналов и
вычислительных устройств применяются следующие
дополнительные буквенные обозначения и символы:
Е, Р, С — сигналы, соответственно электрический, пневматический,
гидравлический; Л, D — сигналы, соответственно аналоговые и дио
П г
кретные; 2, k9 xf:fllV —операции, соответственно суммирования,
умножения на постоянный коэффициент, умножения, деления, воз-
педсния сигнала в степень, извлечения корня.
Установлены два способа построения условных
графических обозначений: упрощенный и развернутый.
Упрощенный способ применяется для изображения
приборов на технологических схемах, а развернутый для
выполнения функциональных схем автоматизации,
принципиальных пневматических схем.
Развернутый способ предполагает изображать
сложные приборы, выполняющие несколько функций,
несколькими окружностями, расположенными рядом и
касающимися одна другой.
При построении графических условных обозначений
в верхней части окружности, изображающей прибор,
устанавливаемый по месту или на щите, вписываются
буквенные обозначения измеряемой величины и
функциональных признаков. Последовательность буквенных
обозначений (слева направо) следующая:
обозначение основной измеряемой величины;
обозначение, уточняющее основную измеряемую
величину;
134


обозначение функционального признака прибора.
Порядок расположения буквенных обозначений
функциональных признаков (если их несколько в одном
приборе) следующий: I, R, С, S, А.
В нижней части окружности, изображающей прибор,
наносится обозначение позиций (цифровое или буквенно-
цифровое), которое служит для нумерации приборов и
средств автоматизации в соответствии с
ведомостью-спецификацией, имеющейся в текстовых документах проекта.
Рассмотрим некоторые примеры построения условных
обозначений:
Первичный измерительный преобразователь
(чувствительный элемент) для измерения
температуры, установленный по месту. Например,
термопара, термометр сопротивления и т. п.
Прибор для измерения температуры
показывающий, установленный по месту. Например,
термометр ртутный, термометр манометрический
н т. п.
Прибор для измерения температуры
показывающий, установленный на Щите. Например,
потенциометр, мост автоматический и т. п.
Прибор для измерения температуры
регистрирующий, регулирующий, установленный на
щите. Например, любой самопишущий регулятор
температуры (термометр манометрический, мост
автоматический и т. п.)
Преобразователь сигнала, установленный на
щите. Входной сигнал электрический, выходной —
то же электрический. Например, преобразователь
для преобразования термоЭДС термопары в
сигнал постоянного тока
На функциональных схемах связь между отборным
устройством (или первичным преобразователем), которое
обычно устанавливается на самом объекте контроля или
управления (термопара, термометр сопротивления,
сужающее устройство и т. д.) и вторичным прибором
показывается тонкой сплошной линией, связывающей изображе-
135


ДЕФЛЕГМАТОР
КОНДЕНСАТОР
k6 7 ё8 *9 10 iff 12 13
Рис. 2.35. Функциональная схема автоматизации процесса
ректификации
нне технологического аппарата (или машины) с
изображением прибора. Во избежание путаницы и усложнения
схем линии связи, идущие от изображения аппаратов
(машин) к приборам, разрешается обрывать и на
концах обрывов ставить одинаковые номера этих линий
связи.
На линиях связи в непосредственной близости от
условного изображения щита указываются рабочие
значения контролируемых (регулируемых) величин.
Щиты и пульты на функциональных схемах автомати-
136


зации изображаются в виде прямоугольника
произвольных размеров, который помещается в нижней части
схемы. Внутри контура прямоугольника располагаются
условные обозначения приборов, средств автоматизации,
аппаратуры управления и сигнализации, которые
устанавливаются на этих щитах и пультах.
Название аппаратов и машин, условно изображенных
на функциональных схемах автоматизации, указываются
обычно рядом с этим аппаратом или машиной (например,
«ректификационная колонна», «дефлегматор» и т. д.).
В качестве примера на рис. 2.35 приведена
функциональная схема автоматизации процесса ректификации.


Раздел II
ПОЖЛРНЛЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Глава 3. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Современные промышленные и сельскохозяйственные
предприятия предусматривают осуществление
однотипных физических и химических процессов, которые в
различных производствах проводят в аналогичных по
принципу действия аппаратах. Для создания оптимального
режима при проведении химических реакций нередко
используют физические процессы (нагрев и охлаждение,
сушка, абсорбция и адсорбция, перегонка,
транспортировка веществ). В этом случае физические процессы
являются подготовительными или вспомогательными. Во
многих случаях, например, в нефтеперерабатывающей,
газовой, легкой промышленности, машиностроении
физические процессы являются основными, главными, т. е.
общими для различных отраслей промышленности.
Физические процессы, связанные с обработкой горючих
веществ являются пожаро- или взрывопожароопасными,
причем их опасность зависит не только от
пожароопасных свойств веществ, но и от конструктивного устройства
и режима работы аппаратов. Это вызывает
необходимость изучения сущности и пожарной опасности
физических и химических процессов, наиболее широко
используемых в промышленности.
3.1. Классификация основных процессов
В основу классификации процессов химической
технологии положены три признака.
По скорости протекания процессов:
тепловые процессы (нагревание, выпаривание, конден-
138


сация, охлаждение) определяются законами
теплопередачи; массообменные (диффузионные) процессы
(сорбция, окраска, сушка, перегонка)—описываются
законами массопередачи и характеризуются переносом веществ
из одной фазы в другую через поверхность их раздела;
гидромеханические процессы (перемещение газов и
жидкостей, сжатие газов, отстаивание, центрифугирование,
фильтрование, перемешивание жидкостей) — законами
гидродинамики; механические процессы
(транспортирование, измельчение, смешение, сортировка твердых
веществ) — законами механики твердых тел; химические
процессы (экзотермические — с выделением тепла и
эндотермические— с поглощением тепла)—законами
химической кинетики (изменением 'во времени скорости
протекания и температуры процесса). Протекание одних
процессов тесно связано с сопутствующими процессами.
Так, протекание процессов массообмена тесно связано с
процессами переноса тепла и гидромеханическими
процессами. Химическим реакциям обычно сопутствует
перенос тепла и массы, и на них оказывают влияние
гидромеханические процессы.
По способу организации:
периодические процессы, осуществляемые в
аппаратах, в которые через определенные промежутки времени
загружают исходные вещества;
непрерывные процессы, осуществляемые в проточных
аппаратах;
комбинированные процессы, при которых отдельные
стадии непрерывных процессов проводятся периодически,
либо в периодических процессах одна или несколько
стадий протекают непрерывно.
По изменению их параметров во
времени:
стационарные (установившиеся) и нестационарные
(неустановившиеся). В стационарных процессах значения
каждого из параметров, характеризующих процесс
(температура, скорость, концентрация и т. д.), постоянны во
времени, а в нестационарном — переменны.
Периодические процессы протекают в нестационарных режимах,
поэтому их труднее автоматизировать. Непрерывно дейст-
ующие процессы при пуске и остановке являются более
пожароопасными, чем в период установившегося режима
работы.
139


Рассмотрим пожарную опасность и профилактику
наиболее распространенных основных технологических
процессов производств.
3.2. Процессы нагревания
и охлаждения горючих веществ
Нагревание необходимо для ускорения многих
химических реакций, осуществления процессов перегонки,
сушки, плавления, выпаривания и т. д., охлаждение —
для конденсации веществ, разделения веществ с низкой
температурой кипения, сушки (сублимации), а также для
хранения веществ (холодильники).
Теплоносители и хладоагенты. Вещества,
используемые для нагревания других веществ, называют
теплоносителями, а вещества, используемые для охлаждения
других веществ, хладоагентами.
В технологических процессах наиболее часто нагрев
осуществляют: пламенем и топочными газами; водяным
паром; высокотемпературными органическими
теплоносителями (ВОТ); продуктами переработки,
промежуточными и конечными продуктами производства,
отводимыми из аппаратов с относительно высокой температурой.
Кроме указанных теплоносителей для нагревания
веществ применяют горячую воду, нагретый воздух,
электрическую и атомную энергию. Часто применяемые
хладоагенты — вода, рассолы, фреоны, аммиак, сжиженные
газы (пропан, бутан, этилен, азот и др.).
Пожарная опасность установок и приборов для
нагревания или охлаждения горючих веществ определяется
пожароопасными свойствами нагреваемых
(охлаждаемых) веществ, видом обогрева или отвода тепла, рабочей
температурой.
Нагревание водяным паром и горячими продуктами
переработки. Используя насыщенный водяной пар, можно
нагревать вещества примерно до 180 °С. При этом его
давление будет 1,023 МПа.
Обогрев можно производить острым водяным паром
(подача пара непосредственно в нагреваемый продукт)
либо глухим паром (тепло передается через
разделяющую пар и продукты стенку — теплообменную
поверхность).
Острый пар используют для нагревания веществ,
когда по технологическим соображениям допустимо их об-
140


Рис. 3.1.
Теплообменники с
температурными компенсаторами:
а — с плавающей
головкой; б — с сальниковым
устройством; в — с
изогнутыми трубками; г —
с ллязой яа корпусе;
} — крышки; 2 — труб-
иые решетки; 3 —
трубки; 4 — корпус; 5 —
плавающая голозка;
6—сальник; 7 — изогнутые
трубки; 8 — линза; Гь Т2 —
ввод и отвод
теплоносителя; Пь П2 — ввод и
отвод продукта
воднение. Подачу острого пара в аппараты осуществляют
через систему перфорированных труб. Нагревание глухим
паром и горячими продуктами переработки обычно
осуществляют с помощью следующих
подогревателей-теплообменников: подогревателей с рубашкой, змеевиковых и
кожухотрубных теплообменников.
Кожухотрубные теплообменники состоят из
металлического кожуха, двух трубных решеток и двух крышек,
В теплообменнике имеется два изолированных объема —
трубный и межтрубный. В один из этих объемов подают
теплоноситель, в другой — нагреваемое вещество.
Пожарная опасность подогревателей.
При обогреве острым паром опасным является
повышение и уменьшение давления в теплообменниках и
возможность образования горючих концентраций (ГК) при на-
141


хождении температуры горючей жидкости Гж в пределах
воспламенения.
При нормальной работе подогревателей-теплообмен-
Ш1ков внутри них ГК не образуется, так как отсутствует
паровоздушное пространство. Пожарная опасность
возникает в результате образования неплотностей и
повреждений, при которых нагреваемый продукт будет выходить
наружу или попадать в теплоноситель, либо
теплоноситель будет попадать в нагреваемый продукт. При выходе
газа или пара наружу могут образоваться местные
горючие концентрации, если Тж^Твсп—АГб (ДГб —
коэффициент безопасности, °С).
При жестком креплении трубок к трубным решеткам,
а трубных решеток — к корпусу возможно появление
значительных температурных напряжений (материал трубок
и корпуса находится под воздействием неодинаковых
температур), которые возникают при пуске и остановке
теплообменных аппаратов у периодически действующих
аппаратов, а также при воздействии атмосферных
осадков (дождя, снега) на нагретые корпуса
теплообменников.
Повышенное давление в теплообменнике возникает
при образовании пробок в трубках или в трубопроводах
за теплообменником (продукты полимеризации,
разложения и т. п.), при перегреве жидкости, при отсутствии
или неправильной регулировке подачи нагреваемого
продукта или теплоносителя, что может привести к
появлению неплотностей во фланцевых соединениях и утечке
нагреваемого вещества и теплоносителя. Значительное
количество жидкости может- выйти наружу при вскрытии
теплообменников (для очистки и ремонта), не полностью
освобожденных от продукта.
Источники зажигания (ИЗ) при утечках горючих
теплоносителей или нагреваемых веществ из
теплообменников— искровые разряды статического электричества;
искры при работе стальным инструментом; теплота
самовозгорания продуктов, нагретых выше температуры
самовоспламенения, отложений кокса, термополимеров и
т. п.
Возникший пожар может распространяться по
пропитанной горючими продуктами теплоизоляции
теплообменников, поверхности разлившихся горючих жидкостей.
Меры профилактики. Линии подачи пара в
теплообменники оборудуют автоматическими регулятора-
142


ми расхода, обратными клапанами и приспособлениями
для отвода конденсата перед пуском пара в аппараты.
Кожухотрубные теплообменники оборудуют
различного вида температурными компенсаторами {рис, 3.1),
если длина трубок более 2 м или разность температур
между кожухом и пучком труб превышает 40 °С.
Разогрев и охлаждение теплообменников, особенно кожухо-
трубных и без температурных компенсаторов, производят
плавно. Горячие поверхности теплообменников и
подогревателей защищают теплоизоляцией из несгораемых
материалов. Теплообменную поверхность теплообменников^
конденсаторов, холодильников регулярно очищают от
накипи и загрязнения механически или слабыми
растворами щелочей, кислот и других реагентов.
Осуществляют контроль за давлением, температурой
и количеством подаваемого теплоносителя, за давлением
поступающего на обогрев продукта, температурой по
выходе его из подогревателя, не допуская нарушения
установленных параметров. Пропитанную продуктом
теплоизоляцию заменяют. Теплообменники размещают на
площадках с твердым покрытием и уклонами для смывания
водой разлившихся продуктов. Для ограничения
растекания горючих жидкостей площадки ограждают со всех
сторон бортиком высотой не менее 0,14 м.
Для тушения возникшего пожара группы
теплообменников со стороны головок оборудуются системами подачи
пены или водяного пара.
Нагревание пламенем и топочными газами. Огневой
обогрев используют для нагревания горючих и
негорючих веществ в нефтяной, нефтеперерабатывающей,
химической, нефтехимической, газовой, пищевой и других
отраслях промышленности и сельского хозяйства. Теплоту,
необходимую для нагревания веществ, получают при
сжигании топлива (чаще жидкого или газообразного) в
печах преимущественно непрерывного действия. Печи
периодического действия используют главным образом на
сельскохозяйственных предприятиях.
Печи непрерывного действия при нагревании
жидкостей и газов имеют теплообменную поверхность в виде
непрерывного змеевика, составленного из последовательно
соединенных труб (трубчатые печи) или в виде пучка
труб, соединенных с коллекторами. Сжигание топлива в
печах производится в горелках (сжигание газов) и
форсунках (сжигание жидкости), которые нередко являются
143


в
ooooooowoooooooipooooooqpoooooo
юооо ocvoooo oooo\dooo ooctfboo oo о о
oooooooooooo
oooooooooooo
OOOO 00OOO00
ooooooooooo
00 OOO 0000 OOO
ooooooo ooo oo
о oooooooooo
о ooo ooo oqoo
00 OOOOOOO OOO
oo oooooo ooo
ooooooo ooooo
о о op oooo ooo
o
oo ooo oooooo
oooooooo oooo
oo eoooooc oeo
/// /// /// /// A
Рис. 3,2. Схема трубчатой печи:
/ — каркас; 2 — красный кирпич; 3 — теплоизоляционный кирпич; 4 —
огнеупорный кирпич; 5 — форсунки и горелки; 6 — откидные (предохранительные)
дверцы; 7 — радиантные трубы; 8—подвески; 9—подвесные кирпичи; 10 —
перевальная стенка: П — конвекционные трубы; 12 — трубы паротушеныя
комбинированными (например, газомазутные
форсунки) — в них одновременно сжигается газ и мазут. Воздух,
необходимый для сжигания топлива, подсасывается в
печь через горелки (форсунки) или подается по
воздушным трубам газодувками или вентиляторами.
Все трубчатые печи имеют принципиально одинаковое
устройство (рис. 3.2). Стены печей каркасные.
Металлический каркас воспринимает нагрузку от основных
элементов печи — труб, арматуры, кирпичной кладки, свода
н т. п. Заполнение каркаса — многослойное, внутренний
слой выкладывают из огнеупорного кирпича, средний —
из теплоизоляционного материала, а наружный — из
красного кирпича. Плоский свод печи монтируют из
огнеупорного фасонного подвесного кирпича. Внутри печь
разделяют перевальной стенкой на два объема: радиант-
ную камеру (теплота змеевикам передается преимуще-
144


ственно излучением) и конвекционную (теплота
передается конвекцией). В камере радиации монтируют горелки
и форсунки. Теплообменные трубы, размещенные в ра-
дианткой и конвекционной камерах, соединяются в
непрерывный змеевик двойниками. Двойники дают
возможность производить очистку труб прн остановке печи и
осуществлять замену одной из них, не разбирая весь
змеевик. Их выносят за кладку печи и располагают в
нишах — камерах двойников.
Пожарная опасность печей характеризует-
ся тем, что при их эксплуатации могут происходить;
взрывы в топочном пространстве и в боровах; пожары при
повреждении змеевика печи или его двойников, а также
при утечках топлива из топливных коммуникаций. Кроме
этого, трубчатая печь нередко является источником
зажигания для парогазовоздушного облака,
образовавшегося при авариях соседних с печью аппаратов.
Взрывы в топочном пространстве происходят в
основном в периоды пуска печей без их продувки или в
моменты внезапного обрыва факелов пламени при
последующем возобновлении подачи топлива и его воспламенения
от нагретых конструкций печи. К взрыву также может
привести нарушение установленной очередности операций
по розжигу печи. Обрыв факелов пламени происходит в
результате образования водяных пробок в топливных
линиях, при попадании конденсата в газовые линии, зашла-
кованин форсунок, временном прекращении подачи
топлива.
Взрывы в боровах или дымовых каналах происходят
в результате испарения и разложения частичек несгорев-
шего жидкого топлива и т. п. Продукты неполного
горения и разложения смешиваются в дымовых каналах с
подсасываемым через неплотности воздухом и
воспламеняются.
Причинами повреждения змеевиков могут быть: их
прогар, коррозия и эрозия материала, а также
повышенные давления. Прогар — вспучивание и разрыв металла
в результате сильного перегрева отдельных участков
поверхности змеевика, появления необратимых
деформаций и воздействия внутреннего давления. Перегрев
происходит в случае образования на внутренних
поверхностях труб различных отложений (кокса, солей и т. д.),
являющихся плохими проводниками тепла. Внутренняя
поверхность труб подвергается коррозии за счет нагре-
10-779 145


ваемых продуктов или примесей в них, а также эрозии
при наличии в движущемся продукте твердых частичек.
Более интенсивно при этом изнашиваются концы труб
перед входом в камеру двойников и выходе из нее. В ра-
диантной камере наружная поверхность труб
подвергается газовой коррозии кислородом и сернистыми
соединениями, содержащимися в дымовых газах. Повышенные
против нормы давления в змеевиках возникают при
нарушении нормального режима работы насосов, сильном
закоксовании труб, резких колебаниях температур в печи.
Пожары при повреждении двойников представляют
опасность для соседних аппаратов и приводят к
длительной остановке печи. Выход большого количества
нагреваемого продукта наружу через двойники происходит при
выбросе пробки и срыве двойника. Во время таких
аварий струя горячего продукта, выбрасываемого наружу,
сразу воспламеняется или разливается, интенсивно
испаряясь и загазовывая территорию:
Открытое пламя печи G=з1100—1200°С), нагретые
внутренние (Г=800—900 °С) и наружные G=250—
—400 °С) конструкции печи способны воспламенить
горючие парогазовоздушные смеси при их контакте с
печью.
Меры профилактики. Перед пуском печи
спускают воду и конденсат из трубопроводов газообразного
и жидкого топлива и проверяют плотность закрытия
задвижек на топливных линиях, затем производят
продувку топки водяным паром (до появления пара из
дымовой трубы, но не менее 15 мин). Для розжига горелок и
форсунок пользуются горелкой-запальником.
Предусматривают автоматическое перекрывание топливной линии
или переход на другой вид топлива при обрыве факела.
Правильное соотношение между количеством
подаваемого топлива и воздуха обеспечивает полное сгорание
топлива в топке печи.
Во избежание разрушения кладки печей и боровов
при возможных взрывах в стенках радиантной камеры
устраивают предохранительные клапаны шарнирно-от-
кидного типа, а в борове — мембранного типа.
Оптимальная скорость потока продукта в змеевиках
2—3 м/с. Осуществляют контроль за давлением продукта
в змеевиках, не допуская повышения давления перед
входом в печь и снижения его на выходе из нее.
Целесообразно температуру и давление в печах регулировать
146


автоматически. При опасности прогара снижают
температурный режим обогрева, увеличивают скорость движения
продукта путем подачи в змеевик водяного пара и т. п.
В установленные сроки осуществляют очистку тепло-
обменной поверхности от кокса и других отложений. Ее
производят тремя способами: механическим (очистка
бойком, приводимым от пневматической турбины),паро-
механическим (подача в змеевик пара под давлением
около 0,3 МПа с последующим повышением его
температуры в печи до 550—650 °С и удалением остатка кокса
бойком) и паровоздушным (продувка змеевика водяным
паром при давлении около 0,2 МПа и температуре в печи
до 650 °С с последующей подачей в него воздуха для
выгорания кокса).
Двойники размещают в камерах с плотно
закрывающимися дверцами, чтобы предохранить их от попадания
атмосферных осадков. При нагревании жидкостей под
двойниками устанавливают противни с дренажными
трубами.
За состоянием системы топливоподачи систематически
наблюдают, не допуская неплотностей и повреждений.
Если печь не работает, топливный газопровод отключают
от нее. Кроме задвижки, расположенной на трубопроводе
подачи топлива непосредственно у печи, устанавливают
вторую задвижку на расстоянии 10 м от первой. При
выбросе паров и ЛВЖ на территорию установки
немедленно вызывают пожарную часть и принимают меры против
разлива жидкости по площадке. Одновременно с этим
прекращают обогрев печи и переводят установку на
рециркуляцию.
Печи, расположенные на открытых площадках,
оборудуют кольцом из перфорированных труб для создания
паровой завесы при авариях смежных аппаратов с
горючими газами, парами и ЛВЖ;
Когда огневая печь размещена горелками в сторону
аппаратов со сжиженными газами (при расстоянии до
печи не более 100 м), между ними ставят глухую стенку
высотой 5—5,5 м, а по верху стенки прокладывают трубу
с отверстиями для создания паровой завесы.
Предпочтительно предусматривать автоматический пуск паровой
завесы при появлении в воздухе горючих паров или газов
по сигналу от стационарно установленных на площадке
газоанализаторов. Высоконагретые наружные конструк-
10* 147


Рис. 3.3. Схемы систем обогрева жидким ВОТ с принудительной
циркуляцией:
а — одноконтурная; б — двухконтурьая; 1 — печь для нагревания ВОТ; 2 —
циркуляционный насос; ,3 — сборник теплоносителя или аварийная емкость;
4 — теплообменные аппараты; 5 — конденсатор; 6 — предохранительный
клапан; 7 — подппточный и расширительный бачки
ции печей и продуктопроводы защищают тепловой
изоляцией.
Трубчатые печи оборудуют стационарной системой па-
ротушения, подачей водяного пара для аварийного
выдавливания продукта из труб, обеспечивают первичными
средствами пожаротушения. Водяной пар подводят в ра-
диантную камеру, во все камеры двойников, в боров и к
основанию дымовой трубы. Все паровые линии
оборудуют приспособлениями для продувки их от конденсата.
Обогрев высокотемпературными органическими
теплоносителями (ВОТ). Для нагревания веществ до
температуры 200—400 °С при производстве химических волокон,
пластических масс, лакокрасочных материалов и других
химических продуктов применяют ВОТ: дифенил С6Нз—
—С6Нб? дифениловый эфир (C6H5hO, даутерм (смесь
26,5 % дифенила и 73,5 % дифенилового эфира),
ароматизированное масло АМТ—300, мобильтерм—600 и др,
Указанные теплоносители имеют температуру кипения
при нормальном давлении от 250 до 350 °С и позволяют
при сравнительно невысоких рабочих давлениях
осуществлять нагрев веществ до 300—370 °С. Установки для
148


обогрева ВОТ представляют замкнутые системы,
аналогичные системам центрального отопления зданий.
Циркуляция теплоносителя может быть естественной и
принудительной. Обогрев аппаратов обычно осуществляется
жидкими теплоносителями (рис. 3.3), но иногда для этих
целей используются пары дифенильной смеси. Основными
элементами установок являются печь (котел) с огневым
или электрическим подогревом для нагревания
теплоносителя, теплообменные аппараты, в которых тепло от
нагреваемого ВОТ передается к нагреваемому веществу;
насос для циркуляции теплоносителя и система
трубопроводов.
Пожарная опасность установок ВОТ
{без привязки их к конкретным производствам)
характеризуется пожароопасными свойствами применяемых
теплоносителей, их количеством, температурой нагрева,
возможностью взрывов и пожаров. Все применяемые в
промышленности ВОТ являются ГЖ (табл. 3.1).
Как видно из табл. 3.1, все ВОТ в условиях
эксплуатации нагреты выше 7ВСп, но ниже Тсъ. Весь внутренний
объем системы полностью заполнен жидкостью или ее
парами, рабочее давление всегда выше атмосферного,
поэтому горючие концентрации могут образоваться только
в расширительных бачках, емкостях для подпитки
системы теплоносителем и сборниках отработанного
теплоносителя.
Основная опасность при работе установок обогрева
ВОТ создается при образовании неплотностей и повреж-
Таблица 3.1. Некоторые пожароопасные свойства
наиболее распространенных ВОТ
Вид ВОТ
Дифенильная
смесь (даутерм)

Ароматизированное масло
АМТ—300
Мобильтерм —
оии
Дитолилметан
HOCTL.
1
1010
960
960
980
Температуры, °С
<и
?••
*-*
И
га в;
Ч Я
С Я
12
—30
—30
—30
ипег
258
начало
350
начало
293
к
са
або'
370
300
300
300
шки
с;
о
СО
115
176
173—
1 7А
—1 /О
136
о Я
1 ? §
695
330
340
500
03
С
X
115
170
165
107
С
аз
130
229
225
138
149


декии, приводящих к выходу в печь или наружу нагрето*
го ВОТ, разливу его на большие площади и образованию
местных ГК. Причинами повреждений обычно являются
образование повышенных давлений в системе и прогары
труб. Повышенные давления образуются в случае
перегрева ВОТ, уменьшения сечения трубопроводов и при
попадании воды в ВОТ во время пуска или в периоды
подпитки системы. Перегрев ВОТ вызывает образование
большого количества газообразных и твердых продуктов
термического разложения. Наличие твердых продуктов
разложения приводит к образованию пробок в линиях, их
ококсованию и прогару.
Даутерм, дифениловый эфир и дифенил обладают
хорошей термической стойкостью. Из них самым
изученным и распространенным является даутерм, который до
температуры 400 °С не разлагается. Он обладает
большой диффузионной способностью, поэтому легко может
проникать наружу даже через малейшие неплотности в
прокладочных и уплотняющих сальники материалах.
Масло АМТ—300 и мобильтерм—600 имеют
значительно меньшую термическую стойкость. Практика
эксплуатации установок с этими ВОТ показала, что
длительный их нагрев до температуры выше 180 °С приводит
к термическому разложению, при котором выделяется
значительное количество газов (метан, этан, пропан,
этилен, пропилен, водород и др.), паров (бензол, толуол,
фенол и др.), а также смолистых продуктов и кокса.
Следствием этого является снижение (непрерывное) Твсп
и Тсв теплоносителя и повышение его вязкости (масло
утяжеляется), приводящее к образованию газовых или
твердых пробок в линиях. При длительной эксплуатации
без удаления продуктов разложения 7ВСП масел
АМТ—300 и мобильтерма—600 может снизиться со
176 °С до 40—60 °С, а Гсв с 330 °С до 230—250 °С, т. е.
масла из разряда ГЖ переходят в разряд ЛВЖ, а их
Гсв становится ниже рабочей температуры системы.
Следует иметь в виду, что при повреждении систем,
работающих на масле АМТ—300 или мобильтерме—600,
ГК могут образовываться не только за счет смешивания
их паров с воздухом, но и в результате образования
«масляного тумана» (мелкодисперсного масляного аэрозоля).
Аэрозоль образуется за счет распыления масла
находящимися в нем газообразными продуктами термического
разложения в момент резкого снижения давления при
150


выходе масла наружу. СНпВ «масляного тумана» 40 г/м3.
Характерными источниками зажигания в установках
являются: пламя или высоконагретые конструкции кот-
лоагрегатов и открытых спиралей систем
электрообогрева, искры при замыкании спиралей на корпус, теплота
перегрева подшипников и сальников насосов. Возникшие
пожары могут распространяться по поверхности
разлившихся теплоносителей, по облакам аэрозоля и
паровоздушной смеси, дверным, оконным и технологическим
проемам, системам вентиляции и т. д.
Меры профилактики. Масло АМТ—300,
используемое в качестве теплоносителя, проверяют на
температуру вспышки и самовоспламенения. Анализ масла
на Гвсп (нормально 135+5 °С) следует производить не
реже одного раза в два дня, а на Тсв (нормально
+330 °С) — ие реже одного раза в месяц.
Чтобы уменьшить опасность образования
повышенного давления и прогара, радиантные трубы размещают
так, чтобы факелы пламени горелок не омывали их.
Уровень теплоносителя в котлах поддерживает не ниже
установленного предела во избежание перегрева жидкости,
ее разложения и прогара теплообменной поверхности.
Целесообразно автоматическое регулирование
температуры ВОТ путем изменения количества сжигаемого
топлива, а при электрообогреве — путем изменения силы тока.
При пуске установок следят за циркуляцией
теплоносителя и плавностью нагрева (не более 12—20°С/ч). При
прекращении циркуляции ВОТ в системе прекращают
работу горелок и электронагревателей. Подпитку котлов
осуществляют теплоносителем, предварительно нагретым
для его осушки до температуры 200 °С.
Во избежание образования пробок все трубопроводы
с даутермом прокладывают с уклоном в сторону котла.
Если для этого нет условий, устраивают спускные
пробки. Трубопроводы защищают теплоизоляцией. Теплооб-
менную поверхность котлов и нагревательных
электрических труб периодически очищают от коксообразных
продуктов разложения.
Каждый котлоагрегат защищают предохранительным
клапаном (ПК), перед которым устанавливают
защитную мембрану для предупреждения пригорания тарелок.
Отводные линии от ПК на котлах и аппаратах с местным
обогревом ВОТ оборудуют устройствами (конденсаторы
151


и т. п.) для улавливания выбрасываемых паров
теплоносителя (см. рис. 3.3).
При использовании даутерма соединения труб в
системе делают сварными, а там, где это невозможно,
применяют плотные и термостойкие прокладочные материалы.
Масосы применяют с торцовыми уплотнениями или с
гидравлическим уплотнением сальников.
Открытые контакты электрообогрева котлов
заключают в герметичный кожух, внутри которого создается
избыточное давление инертного газа, при падении которого
автоматически подается сигнал опасности. Котлоагрега-
ты размещают в изолированных помещениях
(котельных) или на открытых площадках.
Для снижения пожарной опасности установок вместо
горючих и термически нестойких теплоносителей
применяют менее пожароопасные и более термически стойкие
(например, кремнийорганические теплоносители), а
установку оборудуют аварийным сливом из всей системы за
пределы котельной.. Нерасплавленные и жидкие
компоненты в котельной и цехах не хранят. В случае
использования в качестве ВОТ масла АМТ-300 обеспечивают
работу расширительного бачка под защитой инертного
газа, если температура на поверхности масла при работе
системы превышает 50 °С.
Расширительные бачки, емкости, оборудование для
подпитки котлов свежим ВОТ, и циркуляционные насосы
выделяют в обособленные помещения. Все эти узлы
защищают системами пенного или порошкового тушения, а
в топочное пространство котлоагрегатов и к дымовой
трубе подводят водяной пар.
3.3. Процессы ректификации
Подавляющее большинство ЛВЖ и ГЖ
(нефтепродукты, спирты, бензол, толуол, ксилол, ацетон, стирол,
хлорвинил и др.) в технике получают с использованием
процессов перегонки. Наиболее совершенный и
распространенный способ перегонки растворов — ректификация,
которая является составной частью почти всех
технологических процессов химической, нефтехимической,
нефтеперерабатывающей и газовой промышленности.
Процессы перегонки основаны на различных
температурах кипения жидкостей, входящих в состав растворов.
Компоненты, кипящие при более низкой температуре,
152


Рис. 3.4. Схема
устройства колпачковой
колонны:
; — тарелка; 2 — колпачок;
3— парОЕОй патр>бок; 4 —
перел!рная трубка
называют легкокипящими (ЛК), а кипящие при более
высокой температуре — высококипящими (ВК).
Получение пара при частичном испарении раствора и
его конденсация называется простой перегонкой. Этот
способ не имеет большого распространения, так как дает
хороший эффект только при большой разности между
Ткип компонентов. Если получающийся при кипении
раствора пар отводить от места его получения и охлаждать,
но не до полной конденсации, то образуется двойная
система: конденсат, содержащий больше ВК, и несконден-
сировавшийся пар, содержащий больше ЛК, которые
будут иметь различную концентрацию. Продолжая
последовательно проводить процессы испарения и частичной
конденсации, можно в конечном счете получить отделенные
друг от друга компоненты раствора. Этот принцип и
лежит в основе ректификации. Таким образом,
ректификацией называют процесс одновременного и многократно
повторенного испарения раствора и частичной
конденсации паров, осуществляемый в одном аппарате —
ректификационной колонне (РК).
Устройство и работа колонн. РК (рис. 3.4)
представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с
горизонтальными тарелками, счет которым ведется сверху
вниз. Тарелки соединены между собой сливными
трубками. На каждой из тарелок находится постоянно
обновляемый слой жидкости — флегмы. Каждая тарелка
имеет устройство, обеспечивающее равномерное
прохождение через флегму поднимающихся паров. Поскольку
153


флегма на каждой тарелке несколько холоднее
проходящего через нее пара, происходит частичная конденсация
паров, а за счет теплоты конденсации жидкость кипит,
т. е. происходит частичное испарение флегмы. При этом
пар несколько обогатится ЛК, а флегма — ВК- Такой
процесс происходит на каждой тарелке. В результате
многократного массообмена пар, выходя из колонны,
имеет состав ректификата, а флегма — состав остатка.
Температура по высоте колонны неодинакова:
наверху она соответствует температуре кипения Тмт
ректификата, внизу—ГКШ1 остатка. Состав флегмы, подаваемой
на орошение колонны, имеет состав ректификата,
поэтому после выхода из колонны часть жидкости подают на
орошение.
Конструкция тарелок РК разнообразна. Название РК
совпадает с названием тарелок. Наиболее часто
применяются колпачковые, ситчатые и насадочные колонны.
В колпачковых колоннах обеспечивается хороший
контакт между паром и флегмой на тарелках (см. рис. 3.4).
Каждая тарелка имеет несколько отверстий с
невысокими трубками, перекрытыми колпачками, нижние края
которых погружены в жидкость. Высоту слоя жидкости
регулируют с помощью переливных трубок. Смесь паров,
поднимаясь с нижележащей тарелки, проходит патрубки
и ударяясь о колпачки, барботирует сквозь слой флегмы
на тарелках. Из устройства колонн видно, что их трудно
опорожнять от флегмы в случае пожара или аварии.
Ситчатые колонны применяют главным образом в том
случае, когда колонну по условиям производства
требуется часто останавливать. Тарелки этих колонн имеют
большое количество мелких (от 0,8 до Змм) отверстий.
Скорость пара и давление поддерживают достаточными
для преодоления давления слоя флегмы на тарелке, что
препятствует ее стеканию через отверстия. При снижении
давления пара вся флегма идет вниз и тарелки
полностью опорожняются от жидкости.
Насадочные колонны заполнены насадкой (куски
железа, фарфора, кокса, металлические или стеклянные
шарики, кольца Рашига и т. д.) вместо тарелок. Пар из
нижней части колонны поднимается навстречу стекающей
жидкости. При этом между ними происходит обмен
компонентами. РК с насадкой можно сравнительно легко
опорожнять, промывать и продувать.
Орошение верха колонн может быть горячим и холод-
154


Рис. 3.5. Схема непрерывно действующей ректификационной
установки:
; „ емкость начальной смеси; 2 — насос; 3 — регулятор давления; 4 —
паровой подогреватель; 5 — трубчатая печь; 6 — испаритель-сепаратор; 7 —
смолистые продукты разложения; 8 — ректификационная колонна; 9— шделаовая
труба; 10 — дефлегматор; И — сепаратор; 12 — конденсатор-холодильник:
;3 —смотровой фонарь; 14 — сборник ректификата; 15 — кипятильник; 16 —
сборник высококипящего продукта
ным. При горячем орошении необходимое количество
флегмы получается за счет частичной конденсации
выходящей паровой фазы в дефлегматоре, установленном
непосредственно на колонне или отдельно от колонны, ко
так, чтобы флегма самотеком стекала в нее. При
холодном орошении весь пар, выходящий из колонны,
конденсируется. Часть сконденсированной и охлажденной
жидкости (ректификата) из емкости насосом подается в РК
на орошение.
Подогрев низа колонн может осуществляться острым
водяным паром, встроенными кипятильниками,
выносными кожухотрубными подогревателями или огневыми
подогревателями (трубчатыми печами), через которые
прокачивается жидкость из низа колонны.
Устройство и работа ректификационной установки
непрерывного действия (РУ) (рис. 3.5). Начальную смесь
(НС) из емкости насосом подают в подогреватель (труб-
155


Рис. 3.6. Схема вакуумной
ректификационной колонны;
1 — колонна; 2 —
барометрический конденсатор смешения;
3 — паровой вакуум — эжектор;
4 — вакуум — насос; 5 —
отстойник— сепаратор; в — линия
отвода ректификата; 7 — баромет-*
рическая емкость (сОорннк)
чатая печь или теплообменник), где нагревают до ГКИп.
Далее нагретая НС поступает в эвапорационный объем
РК. Легколетучая фракция (ректификат) в виде пара из
верхней части колонны через шлемовую трубу
поступает в дефлегматор. Смесь флегмы и несконденсировав-
шегося пара, выходящие из дефлегматора, разделяют в
сепараторе, из которого жидкость самотеком поступает
в колонну, а пар—в конденсатор-холодильник на
полную конденсацию и охлаждение ректификата. Высоко-
кипящую фракцию отводят из нижней части
ректификационной колонны в сборник остатка.
При разделении многокомпонентных смесей на три
и более фракции применяют несколько последовательно
работающих простых колонн, сложные колонны или
сочетание простых и сложных колонн (сложная колонна —
совокупность нескольких простых колонн, поставленных
одна на другую).
Аппараты РУ размещают как на открытых
площадках, так и в помещениях. Колонны работают под
давлением 0,12—0,7 МПа, реже — при более высоких
давлениях и под вакуумом.
При разделении смесей веществ, склонных к
полимеризации, для снижения температурного режима
процесс ректификации осуществляют под вакуумом.
Разрежение в колонне создают за счет отсоса
вакуум-насосами или вакуум-эжекторами пара из колонны, а также
интенсивным охлаждением паровой фазы в
барометрическом конденсаторе смешения (рис* 3.6). В барометри-
156


ческом конденсаторе происходит непосредственный
контакт охлаждающей воды с горючими парами и их
конденсатом. Конденсат из барометрического конденсатора
непрерывно отводят. На орошение колонны подают
чистый ректификат (без воды).
Для разделения растворов, имеющих низкую Ткип,
применяется низкотемпературная ректификация. Низкую
рабочую температуру во всей колонне или только в ее
укрепляющей части создают устройством выносных или
внутренних холодильников, а также подачей
охлажденной флегмы на орошение. В качестве хладоагентоз в
холодильниках используют сжиженные газы (этилен,
пропилен, аммиак) или захоложенные рассолы.
Пожарная опасность РУ характеризуется
пожароопасными свойствами обращающихся на
установке горючих веществ, их количеством, возможностью
повреждения аппаратов, источниками зажигания,
путями распространения пожара, а также режимом работы
РК (давление' температура). При разделении ЛВЖ;
ГЖ или сжиженных газов на РУ в РК, промежуточных
емкостях, теплообменниках, емкостях орошения и
других аппаратах находится большое количество горючих
веществ в паровой и жидкой фазе. Так, через сечение
колонны установки первичной перегонки нефти средней
производительности за 1 ч проходит до 60 т пара и
около 20—40 т флегмы. На РУ наиболее опасными
аппаратами являются колонны высотой от 6—8 до 60 м и более
диаметром — от 1 до 6 м и более. К корпусу колонны
подсоединено большое число трубопроводов,
контрольных трубок, защитных приборов и т.д.; на корпусе
много люков (над каждой тарелкой). Иногда он
состоит из царг, которые соединяются между собой болтами.
Все это способствует появлению неплотностей, а
поскольку корпуса колонн покрыты теплоизоляцией, то
эти неплотности не всегда можно быстро обнаружить.
Выходящий наружу продукт постепенно пропитывает
теплоизоляцию, стекая по стенке вниз и образуя на
поверхности изоляции маслянистые пятна. На тарелках
колонн флегма находится при 7\ппь поэтому воздуха в
колоннах нет и ГК в них образоваться не могут. В
холодильниках, дефлегматорах, сепараторах, насосах ГК
не образуются по тем же причинам. Они могут
образоваться в аппаратах с переменным уровнем жидкости
(мерники, промежуточные емкости и сборники), если
157


последние сообщаются с атмосферой через дыхательные
трубы. ГК появляются при соблюдении условия
Тппв— 10<Гр<Гвпв+15,
где Тнпв и 2"ВПа — нижний и верхний температурные пределы
воспламенения, °С; Тр — температура жидкости в аппарате, °С; 10 и 15 —
коэффициенты безопасности при 7"Нпв и Тв?.в.
Кроме того, ГК могут образоваться в аппаратах РУ
в периоды остановки их на ремонт, пуска в
эксплуатацию, а также при проведении ремонтных работ.
Неполное освобождение колонн и других аппаратов от
продукта, неполное отключение от всех связанных с ними
аппаратов и недостаточная продувка водяным паром или
инертным газом при открывании люков приводят к
образованию ГК внутри аппаратов.
Основная опасность РУ, работающих под давлением,
заключается в выходе наружу горючих паров и флегмы
при появлении неплотностей и повреждений, причинами
которых могут являться повышенные давления,
динамические воздействия (удары, вибрация, гидравлические
удары), температурные и химические воздействия на
материал аппаратов..
Нарушение материального баланса, повышение
температурного режима, нарушение процесса конденсации
паровой фазы и попадание в высокотемпературные
колонны жидкостей с низкой Гкип — основные причины
повышения давления. Нарушение материального
баланса происходит в результате увеличенной подачи НС в
колонну, нарушения отбора из колонны паровой фазы
и остатка, образования твердых отложений (пробок) в
виде кокса, смол, полимеров, льда или
кристаллогидратов в трубах для отвода пара и ВК остатка, а также в
патрубках и отверстиях тарелок колонн.
Повышение температуры в колонне происходит при
подаче НС с повышенной температурой, увеличении
подачи теплоносителя в кипятильники или подаче его с
повышенной температурой, а также при уменьшении
количества флегмы, подаваемой на орошение.
Причинами нарушения нормального процесса
конденсации паров в дефлегматоре — конденсаторе являются
уменьшение или полное прекращение подачи хладоаген-
та, поступление его с более высокой начальной
температурой, или сильное загрязнение теплообменной
поверхности малотеплопроводными отложениями. Часть не-
153


сконденсировавшегося пара может выходить наружу
через дыхательную линию на емкости ректификата,
создавая местную горючую смесь с воздухом.
В случае попадания в высоконагретые колонны
жидкостей с низкими Гкип из-за ошибочных переключений,
подачи в колонну обводненного пара (пар с
конденсатом) происходит перегрев и мгновенное вскипание
жидкостей с быстрым (взрывным) ростом давления.
Оставление воды в колонне после гидравлического испытания,
с последующей подачей в нее нагретого до высокой
температуры продукта вызывает такую же опасность.
Вибрация колонн или трубопроводов наблюдается
при некачественном их креплении и воздействии ветра
(для колонн, установленных на воздухе), а также при
сотрясении от работающих машин и пульсирующего
давления. Эрозия возникает чаще всего в местах ввода НС
в колонну, когда струя раствора ударяется в стенку
колонны, противоположную вводу, а также в верхней
части шлемовой трубы.
Опасные температурные напряжения наблюдаются в
аппаратах при резком изменении температур,
воздействии атмосферных осадков, при повреждении
теплоизоляции и т. п. Большую опасность для опор аппаратов,
самих аппаратов и трубопроводов представляет действие
на их незащищенные теплоизоляцией конструкции
высокой температуры пожара.
Внутренние поверхности корпусов колонн, патрубки,
колпачки тарелок и шлемовая труба подвергаются
коррозии обрабатываемым продуктом и находящимися в
нем примесями.
Для вакуумных колонн опасным является нарушение
нормальной величины вакуума, которое происходит в
результате прекращения работы вакуум-насосов, вакуум-
эжекторов, при отсутствии или недостаточной
конденсации паров в барометрическом конденсаторе и вызывает
рост температуры, термический распад и
полимеризацию разгоняемых растворов, повышение давления в
колонне, появление неплотностей и повреждений.
Поскольку вакуумные колонны не имеют ПК для защиты от
повышенных давлений, то значительный рост давления
неизбежно вызывает появление неплотностей и их
повреждение.
Характерной опасностью для низкотемпературных
РК является образование повышенных давлений при
159


уменьшении или прекращении подачи хладоагента в
холодильники колонн или при образовании ледяных, кри-
сталлогидратных пробок.
Открытое пламя горелок и форсунок и нагретые до
высоких температур конструкции печей, теплота
самовоспламенения нагретого до высокой температуры
продукта и самовозгорания пирофорных отложений (кокса,
сульфидов железа, термополимеров) на стенках
аппаратов, искры при проведении ремонтных работ или очистке
аппаратов, искровые разряды статического и
атмосферного электричества являются специфическими ИЗ на РУ.
Пожар на РУ может распространяться по
поверхности разлившихся (чаще нагретых) ЛВЖ или ГЖ, паро-
газовоздушному облаку, дыхательным линиям на
емкостных аппаратах, трубопроводам промышленной
канализации, поверхности теплоизоляции, пропитанной ГЖ,
трубопроводам, освобожденным от продукта (до их
продувки). Пар, выходящий из колонны и образующийся
при испарении выходящей наружу флегмы, нагретой до
Ткип, приводит к образованию ГК внутри помещений или
в большом объеме воздуха на территории открытых
площадок. Не успевшая испариться жидкость растекается
по этажам помещений или площадкам открытых
этажерок и по территории установки. Воспламенение горючей
смеси паров с воздухом и разлившейся горючей
жидкости приводит к быстрому распространению огня по
газовому облаку и по поверхности разлившейся жидкости.
По взрыво-пожарной опасности РУ относятся к
категории А или Б (в зависимости от температуры вспышки
ЛК), а по ПУЭ — к зоне класса В-la (при размещении
в помещениях) или В-1г (открытые установки).
Меры пожарной профилактики. Для
проверки герметичности вакуумных колонн и связанных с
ними аппаратов контролируют количество кислорода,
находящегося в неконденсирующихся продуктах после
вакуум-насоса или вакуум-эжектора. При падении
вакуума ниже предельно допустимого в такие колонны подают
водяной пар или инертный газ.
При остановке РК на ремонт и чистку прекращают
обогрев, подачу сырья и доводят давление до
атмосферного; отключают все связанные с колонной аппараты,
заполненные жидкостями и газами путем постановки
заглушек между фланцами; освобождают колонну от
ГЖ и ЛВЖ и промывают водой (после слива промывоч-
160


ной воды отключают от колонны дренажную линию);
продувают колонну водяным паром или инертным газом
до безопасного содержания горючих веществ;
открывают люки колонны, начиная с верхнего, при этом
колонна находится под паром или инертным газом.
Во избежание засорения патрубков и отверстий
тарелок колонн, трубопроводов коксом, смолами,
полимерными отложениями, льдом, кристаллогидратами и т.д.
смесь перед поступлением в колонну пропускают через
испаритель. Для снижения интенсивности процесса
полимеризации к перегоняемым растворам добавляют
ингибиторы (замедлители полимеризации) или снижают
рабочие температуры (осуществляя перегонку под
вакуумом). РК для разделения полимеризирующихся
растворов и растворов с наличием твердых продуктов
разложения оборудуют двумя или тремя выносными
кипятильниками, чтобы не останавливая работу,
колонны можно было поочередно очищать от
полимеров.
При разгонке низкокипящих растворов и сжиженных
газов во избежание образования ледяных и кристалло-
гидратных пробок, а также повышенного давления
контролируют количество влаги в сырье; подают
растворитель в места, где систематически наблюдается
отложение льда, или обогревают их; следят за количеством
подаваемого хладоагента. Во всех случаях, когда в
аппаратах наблюдается отложение твердых соединений,
строго соблюдают установленные технологическим
регламентом сроки очистки.
Для поддержания установленного режима работы
колонны оборудуют автоматическими указателями или
регуляторами температуры верха и низа, давления паров,
уровня жидкости в нижней части колонны.
Автоматическое регулирование температуры верха колонны
осуществляют путем изменения количества подаваемой в
колонну флегмы, а температуру низа колонны и
подогревателя начальной смеси — путем регулировки подачи
теплоносителя. При прекращении подачи хладоагента в
дефлегматоры и конденсаторы принимают меры к
прекращению работы ректификационной установки.
Постоянство подачи НС в колонну обеспечивают
применением автоматических регуляторов давления (см. рис.
3.5) или напорных баков (на установках периодического
действия).
11-779 161


Чтобы не допустить попадания в колонну воды,
полностью спускают воду из нее после промывки и
гидравлического испытания; перед пуском острого пара в
разогретую до рабочей температуры колонну паровую линию
продувают от конденсата. Паровую линию оборудуют
приспособлением для спуска конденсата и обратным
клапаном, чтобы горячая жидкость из колонны не могла
попасть в паровую линию при снижении в ней давления.
Для защиты РК от повышенных давлений на их
верхней части устанавливают ПК (пружинные или
манометрические— при малых рабочих давлениях). У колонн
с большим числом тарелок ПК рекомендуется
устанавливать и на кубовой части. Для улавливания жидкости,
выбрасываемой вместе с парами и газами через ПК, на
линиях за ПК монтируют сепараторы, уровень
жидкости в которых не должен превышать установленных
пределов. Чтобы при срабатывании ПК пары не поступали
в производственные помещения или в пределы
наружной этажерки, от них прокладывают отводные линии.
Для предотвращения эрозии в месте ввода НС в
колонну устанавливают рассекатели (улитки) или
вводят НС через два диаметрально расположенных
штуцера. Во избежание вибрации колонны устанавливают на
самостоятельные фундаменты. Опорные конструкции
колонн, как и их корпус, обязательно защищают
теплоизоляцией, которую выполняют так, чтобы при утечках
жидкости через неплотности корпуса не создавалась
возможность образования скрытых потоков. Изоляцию,
пропитанную горючими жидкостями или поврежденную,
обновляют. Трубопроводы на прямых участках
оборудуют температурными компенсаторами. Аппараты
(колонны, дефлегматоры) и трубопроводы, работающие при
температурах, значительно ниже 0°С, выполняют из
стали повышенной ударной вязкости, также защищая их
теплоизоляцией. Изменение давления при пуске и
остановке осуществляют плавно, постепенно.
Во избежание значительного химического износа
материал колонны, тарелок, шлемовой трубы и прокладок
выбирают в соответствии с химическими свойствами
обрабатываемого продукта. Так, колонны для
ректификации уксусной кислоты и всю теплообменную
аппаратуру выполняют из меди. Предельно допустимое
количество корродирующих примесей в сырье указывают в
инструкции. Внутреннюю поверхность колонн чистят,
162


постоянно смачивая водой или другой негорючей
жидкостью неискрящими инструментами, если в колонне
имеются отложения, способные к самовозгоранию на
воздухе. Снимаемые со стенок отложения складывают
в металлическую посуду и удаляют из помещения или
установки. Корпуса колонн и трубопроводы заземляют
для защиты от разрядов статического электричества и
вторичных проявлений молнии.
Для предотвращения розлива ЛВЖ и ГЖ площадки
этажерок со сплошным настилом оборудуют бортиками
высотой не менее 0,14 м, а проемы в соседние
помещения и при выходе наружу — порогами с пандусами. При
размещении аппаратов РУ на открытых площадках
блоки колонны, подогревателей-теплообменников и емкостей
также оборудуют бортиками по периметру каждого
блока. Траншеи и лотки, в которых проложены продук-
топроводы, засыпают песком или через каждые 80 м в
них устраивают песчаные перемычки. На трубопроводах
промышленной канализации устанавливают
гидрозатворы.
Уменьшение количества горючих веществ на
установке можно обеспечить выносом за ее пределы емкостей
с готовой продукцией (ректификат, остаток),
ликвидацией промежуточных емкостей, заменой мерников и
напорных баков соответствующими автоматическими
регуляторами давления и расхода. На случай аварии или
пожара предусматривают возможность аварийного
слива жидкостей из РК и других аппаратов установки в
дренажные или специальные аварийные емкости.
Выбор средств и систем пожаротушения для РУ
зависит от свойств перегоняемых растворов, режима
работы, мощности и размещения установок. При
размещении аппаратов ректификации внутри
производственных помещений помимо внутренних пожарных кранов
целесообразно применять воздушно-пенные или
порошковые автоматические установки локального действия.
Аппараты, размещенные на открытых площадках,
обычно оборудуют стационарными установками водяного
и пенного пожаротушений. Эти же установки дают
возможность охлаждать аппараты, защищая их от
воздействия высокой температуры при пожаре на смежных
аппаратах и установках. РК на открытых площадках и
этажерках оборудуют полустационарной системой паро-,
пенотушения, водяными лафетными стволами. Стацио-
П* 163


нарные лафетные стволы для тушения и охлаждения
аппаратов и конструкций размещают на крыше
насосных или других расположенных поблизости зданий
(операторные, вентиляционные камеры, подсобные
помещения и т. п.) или на специальных вышках так, чтобы
каждая точка колонн орошалась не менее чем двумя
струями воды. Колонны большой высоты (80—100 м и
более) оборудуют локальными стационарными
системами водяного или воздушно-пенного охлаждения и
тушения.
3.4. Процессы сорбции
Для разделения газовых и паровых смесей чаще
всего используют сорбционные процессы, которые являются
селективными (избирательными): каждый сорбент
обладает способностью поглощать лишь определенные газы
и пары и не поглощать другие составляющие газовых
смесей. Частными случаями сорбции являются процессы
абсорбции и адсорбции.
Процессы абсорбции. Абсорбция — процесс
поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей
жидкими поглотителями — абсорбентами с
образованием раствора (физическая абсорбция) или нестойкого
химического соединения (хемосорбция). Абсорбционные
процессы являются основными стадиями при
производстве ацетилена, соляной кислоты и т. п. Они применяются
при очистке топочных газов, коксового газа от
сероводорода, окислов азота и других вредных примесей, а
также для очистки воздуха от паров растворителей.
Абсорбентами могут быть как горючие (ацетон,
метанол, диметилформамид, соляровое масло, этанолами-
ны и др.), так и негорючие (вода, щелочь, мышьяково-
содовый раствор и др.) вещества. Процессы абсорбции,
как правило, экзотермичны. Поглотительная
способность абсорбентов с ростом температуры и с понижением
давления снижается. Десорбция может осуществляться
путем ректификации, нагревания, окисления или
создания вакуума.
Аппараты, в которых осуществляется процесс
поглощения пара или газа жидкостью, называются
абсорберами или скрубберами, которые бывают насадочными,
тарельчатыми, барботажными. Их конструктивное
устройство не отличается от устройства соответствующего
164


Рис. 3.7. Схема абсорбционной установки:
/ — холодильники; 2 — абсорберы; 3 — отвод непоглощенных газов (В и С);
4 — ректификационная колонна; 5 — теплообменник абсорбента; 6' — сборники
абсорбента; 7 — компрессор; 8 — поступление смеси А, В и С
типа ректификационных колонн. Принципиальная
технологическая схема абсорбционной установки с двумя
абсорберами показана на рис. 3.7. Газовую смесь,
состоящую из компонентов А, В и С, сжимают
компрессором и пропускают последовательно через оба абсорбера.
Перед каждым абсорбером поглотитель охлаждают.
Абсорбент, поглотивший газ А из первого абсорбера,
поступает в промежуточную емкость и затем его подают
на десорбцию.
Пожарная опасность абсорбционных
установок характеризуется пожароопасными
свойствами абсорбентов и газов, их большими количествами,
возможностью образования ГК в абсорберах и емкостях
и возможностью распространения возникшего пожара.
Если разделению подвергаются смеси, не содержащие
кислорода или воздуха, то внутри аппаратов при
нормальной работе ГК не образуются. При наличии в
поглощаемой смеси воздуха или других окислителей, даже
в небольших количествах, в процессе поглощения
горючих компонентов концентрация окислителей будет
увеличиваться и может дойти до верхнего предела
воспламенения (Свпв). При оценке горючести среды в
сборниках абсорбента необходимо учитывать не только наличие
в них паров самого абсорбента, но и того пара или газа,
который абсорбент поглотил, так как свойства
абсорбента изменяются по мере насыщения.
165


Выход горючих паров или газов из абсорбционных
установок возможен при повреждении аппаратов, а
также через дыхательные трубы сборников абсорбента.
Опасным является понижение уровня жидкости,
находящейся в нижней части абсорбентов, так как в этом
случае газ или пар напрямую пойдут в сборники, а из них
наружу.
Причины повреждений — повышение давления при
загрязнении насадки скрубберов отложениями солей и
другими твердыми примесями, а также увеличении
производительности компрессора, коррозии при наличии в
газовой смеси коррозирующих примесей (сернистые
соединения, галоидопроизводные, пары кислот и т.п.), и
использовании поглотителей в виде водных растворов
кислот и щелочей.
Специфическими источниками зажигания могут быть
искры механического происхождения, теплота
самовозгорания продуктов коррозии, если они обладают пирофор-
ностью (например, сульфиды железа, кокс,
термополимеры) и искровые разряды статического электричества.
Распространение пожара может происходить по
поверхности разлившегося абсорбента, по газо-,
паровоздушному облаку, по пропитанной горючими жидкостями
теплоизоляции, через дыхательные трубы сборников
абсорбента, а также через дверные, оконные и
технологические проемы.
Меры профилактики. Для эффективности
процесса поглощения в абсорберах устанавливают
небольшую рабочую температуру, а для снижения потерь
жидкости в процессе ее использования применяют
труднолетучий (с высокой температурой кипения) абсорбент.
При этом температурный режим абсорбции меньше Тнпц
абсорбента и ГК в аппаратах не образуются. При
улавливании горючих компонентов из паро- или
газовоздушной смеси целесообразно, чтобы установка работала при
температуре ниже Тклв паров. Емкости, в которых
концентрация паров находится в пределах воспламенения
или выше Свцв, оборудуют дыхательными клапанами.
Дыхательные трубы выводят за пределы
производственного помещения и защищают огнепреградителями.
Поддерживают заданный уровень жидкости в
абсорберах, а на линиях отвода абсорбента устраивают
гидравлические затворы. Для предотвращения повреждения
абсорбера ведут контроль за температурным режимом
166


и давлением или применяют системы автоматического
регулирования рабочего давления и температуры.
Абсорберы, работающие под давлением, оборудуют ПК. Во
избежание интенсивной коррозии применяют
высококачественный материал, стойкий против данного вида
коррозии и используют поверхностные методы защиты
стенок аппаратов от коррозии. Если продукты коррозии
обладают пирофорностью, то при остановке аппаратов
на чистку и ремонт их медленно окисляют или
поддерживают стенки аппаратов в увлажненном состоянии,
подавая вместо орошения небольшое количество воды.
Основные аппараты абсорбционных установок
размещают на открытых площадках. Рекомендуется
изыскивать для процесса поглощения пожаробезопасные
абсорбенты. Для предотвращения розлива горючих
абсорбентов на площадках вокруг абсорбционных колонн и
сборников абсорбента, а также вокруг монтажных
проемов (в помещениях) устраивают бортики высотой не
менее 14 см.
Процессы адсорбции. Адсорбция—процесс
поглощения газов или паров из газовых, парогазовых или
жидких смесей твердыми поглотителями — адсорбентами.
Адсорбция применяется главным образом при небольших
концентрациях поглощаемых вещества в исходных
смесях, когда требуется достичь практически полного
извлечения одного из веществ. В тех случаях, когда
концентрация поглощенного вещества в исходной смеси велика,
экономичнее использовать абсорбцию.
Процессы адсорбции широко применяются в
промышленности при очистке и осушке газов, паров, жидкостей,
извлечении летучих растворителей из паровоздушных
смесей, особенно для повторного использования
жидкостей в производстве (рекуперация растворителей).
Установки адсорбции летучих растворителей
обеспечивают сокращение безвозвратных потерь и снижение
пожарной опасности производства т. е. использование
этих установок по сути является профилактическим
мероприятием, вместе с тем сами адсорбционные
установки представляют значительную пожарную опасность.
В качестве адсорбентов широко применяют
активированный уголь и силикагель. Сырьем для изготовлния
активированного угля служат древесина, торф, скорлупа
ореха, плодовых косточек и др. Сырье предварительно
обугливают, затем измельчают, смешивают со связую-
167


щими органическими веществами (смолами), формуют,
получая шарики, призмочки, кубики размером 3—5 мм.
Эти заготовки помещают в автоклав и обрабатывают
острым водяным паром (активируют) при температуре
400—800 °С. Удельная поверхность активированного
угля колеблется от 600 до 1700 м2/г. Активированный уголь
склонен к самовозгоранию при контакте с воздухом,
так как он поглощает быстрее кислород, чем азот. Чем
больше температура обработки угля, тем меньше его
склонность к самовозгоранию.
Силикагель — гель кремниевой кислоты — твердое
минеральное вещество, не горит. Обладает увеличенной
способностью к поглощению паров воды, удельная
поверхность его изменяется от 400 до 700м2/г.
Добавление к активированному углю силикагеля делает уголь
менее горючим.
Аппараты, в которых находится адсорбент, называют
адсорберами. Адсорберы могут быть периодического
действия (с неподвижным адсорбентом) и непрерывного
действия (с движущимся или кипящим слоем
адсорбента). Адсорберы с неподвижным слоем угля могут быть
вертикальные (рис. 3.8), горизонтальные или кольцевые.
Все они имеют принципиально одинаковое устройство.
Процесс работы адсорбера состоит из следующих
четырех фаз: адсорбция (поглощение), десорбция
(продувка паром), сушка адсорбента и его охлаждение. Ввиду
того, что при работе адсорберов фазы меняются и
требуется частое переключение линий, предусматривают
автоматическую систему управления задвижками.
В большинстве установок фазы сушки и охлаждения
угля совмещены с фазой адсорбции, в этом случае
установка работает по двухфазному циклу.
Адсорбционная установка для обеспечения
непрерывности действия имеет не менее двух адсорберов, в
одном из которых протекает адсорбция, а во втором —
десорбция. Паровоздушная смесь (ПВС) отсасывается
от рабочих мест производственных цехов по
воздуховодам мощными вентиляторами, установленными на
станции, и подается в адсорберы (рис. 3.9). ПВС перед
поступлением в адсорбер подогревают в калориферах до
50—60 °С, так как уголь в начале процесса адсорбции
надо сушить. После того, как уголь подсохнет,
калориферы отключают и ПВС подают в холодном состоянии,
при этом уголь охлаждается, и начинается нормальный
168


12
Рис. 3.8. Вертикальный адсорбер:
1 — слой гравия: 2 — разгрузочный люк; 3— сетка; 4— загрузочный лк>к С
предохранительной мембраной; 5 — патрубок подачи паровоздушной смеси
(ПВС); 6—отвод пара прн десорбции; 7 — патрубок предохранительного
клапана; 8 —корпус; 9 — уголь; 10— гнезда для термопар; Ц — колосниковая
решетка; 12—отвод воздуха; 13 — отвод конденсата; 14 — подача водяного пара
процесс поглощения паров. После насыщения угля
адсорбер переключают на десорбцию — продувку водяным
паром. Образующаяся смесь водяного пара и
растворителя подается в конденсатор, где пары конденсируются.
Дальнейшим разделением полученного конденсата
(ректификацией или отстаиванием) получают растворитель
в чистом виде, готовый для повторного использования
в производстве.
Пожарная опасность адсорбции
характеризуется наличием большого количества ЛВЖ у
рабочих мест, в производственных цехах и на самой
адсорбционной станции (в конденсаторах, аппаратах
разделения смесей и промежуточных емкостях),
возможностью образования ГК у рабочих мест, в линиях транс-
169


Рис. 3.9. Схема двухфазной абсорбционной установки:
7—линия подачи ПВС; 2 — труба аварийного выхлопа; 3 — подогреватель;
4—холодильник; 5 — выброс от предохранительных клапанов; 6 — адсорберы;
7 — линия отработавшего воздуха; 8 — возврат паров растворителя в
адсорберы; 9 — конденсатор; 10 — отвод растворителя; 11 — образовавшийся раствор
на ректификацию; 12—сепаратор для разделения образовавшейся эмульсии;
13 — водяной пар иа десорбцию; 14 — вода для тушения угля в адсорберах
портировки ПВС и в объеме адсорберов, наличием
значительного количества угля в адсорберах, возможностью
быстрого распространения пожара.
Внутри объема адсорберов ГК паров растворителя
может образоваться даже в том случае, когда
поступающая в них ПВС будет иметь концентрацию
значительно ниже СНпв. Такое явление возможно при
повышении температуры угля в конце процесса адсорбции или
в начале процесса десорбции, пока водяной пар еще не
снизил концентрацию кислорода в аппарате до
безопасных пределов, с одновременным выделением уловленных
паров растворителя и повышением их концентрации до
'НПВ-
При нормальной работе установок выделяющиеся у
рабочих мест пары растворителей максимально
улавливаются местными отсосами, а количеством
отсасываемого воздуха обеспечивается работа установки на взрыво-
безопасных концентрациях. Однако при нарушениях
режима работы установок ГК могут образовываться как
у рабочих мест производственных цехов, так и в
адсорбционной системе.
У рабочих мест (в помещениях цехов) образование
ГК происходит в результате отсутствия местных отсо-
170


сов, неправильного их выполнения, неисправностей в
корпусах укрытий, уменьшения количества
отсасываемого воздуха из-под укрытий рабочих мест, а также в
результате увеличения количества выделяющихся паров
растворителей против нормального. При увеличении
интенсивности испарения у рабочих мест, увеличении
площади испарения и уменьшении количества
отсасываемого воздуха горючие концентрации могут образоваться
также в линиях транспортировки ПВС, в адсорберах и
коллекторах.
Специфическими источниками зажигания на
установке адсорбции являются искры удара и трения и очаги
самовозгорания. Искры могут образоваться при
повреждении лопастей вентилятора, попадании в вентилятор
гравия из огнепреградителя, установленного на линии
ПВС, вибрации вала ротора вентилятора и т. п.
Температура самовозгорания углей повышается с увеличением
температуры их термической обработки:
Температура активации, °С 450 600 800 1000
Температура самовозгорания 169 340 400 457
К самовозгоранию более склонен свежий уголь.
Наличие угольной пыли (чем больше пыли, тем больше
опасность), увеличение количества (высоты слоя) угля в
адсорберах, повышение температуры, а также
применение не того сорта угля, на который рассчитан процесс,
повышают склонность угля к самовозгоранию.
Возникший пожар по линиям ПВС может
распространяться из помещения цеха на станцию и в соседние
цеха (по ответвлениям линий ПВС), а также из
адсорбционной станции в цеха против потока ПВС при наличии
горючей концентрации или отложений горючих веществ
в воздуховодах. Кроме того, пламя может
распространяться через дверные проемы и по поверхности
разлившихся горючих жидкостей. Распространению пожара
способствуют взрывы адсорберов, которые наблюдаются
в начальный период десорбции при использовании
перегретого водяного пара.
Меры пожарной профилактики. При
наличии на предприятии адсорбционной (рекуперационной)
установки все рабочие места (оборудование) в цехах,
связанных с использованием летучих растворителей,
оборудуют системами местных отсосов паров, укрытия
аппаратов и машин максимально приближают к источ-
171


нику выделения паров и герметизируют. При наличии
открытых проемов в укрытиях скорость движения
воздуха в них обычно принимают равной 2 м/с.
Для исключения возможности прекращения отсоса
ПВС адсорбционная установка имеет не менее двух
вентиляционных агрегатов, один из которых (резервный)
включается автоматически при внезапной остановке
основного. Электроприводы основных и резервных
вентиляторов предусматривают от независимых источников
питания. Если по каким-либо причинам прекратилась
работа и основных, и резервных вентиляторов, быстро
останавливают технологический процесс на всех
участках, оборудованных системами отсоса паров на станцию.
В случае выхода из строя адсорберов или других
аппаратов, отсос ПВС из цехов все равно не должен
прекращаться, для чего адсорбционную станцию
оборудуют специальной трубой аварийного выхлопа,
размещаемой за вентиляторами для выброса отсасываемой
ПВС наружу (см. рис. 3.9), осуществляют непрерывный
или периодический контроль за концентрацией летучего
растворителя в ПВС, работа линий ПВС с
концентрациями выше 0,5 Снпв паров не допускается.
Вентиляторы для транспортировки ПВС и двигатели
к ним выполняют взрывозащищенными. Для исключения
возможности самовозгорания находящегося в
адсорберах активированного угля их заполняют только
стандартным, установленной марки углем; следят, чтобы
количество пыли в угле не превышало 1 % (по массе);
замеряют температуру в различных точках толщи угля;
десорбцию осуществляют увлажненным насыщенным
водяным паром; выдерживают оптимальную высоту
слоя угля A—1,5 м — для вертикальных адсорберов,
0,5—0,8 м—для горизонтальных). Скорость движения
ПВС принимают не менее 10—12 м/с, чтобы исключить
возможность распространения пламени против ее
потока. При повышении температуры угля выше
установленного предела, эксплуатацию адсорбера прекращают.
Воздуховоды изготовляют круглого сечения из
негорючих материалов. Во избежание распространения
пламени их защищают огнепреградителями, а для защиты
от разрушения при взрыве — мембранными противо-
взрывными устройствами. На отсасывающих патрубках
каждой машины у рабочего места и на воздуховодах,
обслуживающих отдельные помещения, устанавливают
172


задвижки для своевременного отключения линии в
случае пожара.
Предусматривают дистанционную остановку
соответствующего вентилятора при возникновении пожара с
угрозой его распространения в линии. Для улавливания
из ПВС твердых примесей устраивают фильтры или
циклоны. Во избежание конденсации паров в холодное
время года и для защиты насадки огнепреградителей от
обледенения паровоздушные линии защищают
теплоизоляцией.
Следят за режимом конденсации паров
растворителей при десорбции, не допуская переполнения
сепараторов и емкостей растворителем. Для защиты от
повышения давления адсорберы оборудуют пружинными ПК,
а от разрушения при взрыве — мембранными
клапанами. Для тушения горящего угля в адсорбере
применяют стационарную систему водотушения.
3.5. Процессы транспортирования горючих веществ
и материалов
Современные производства имеют сложные
транспортные (чаще трубопроводные, конвейерные) системы,
связывающие технологические аппараты, установки,
складские емкости. Эти системы включают в себя
технологические трубопроводы, насосы, компрессоры,
промежуточные емкости, транспортеры, бункера,
пневмотранспорт, циклоны и другие технологические устройства.
Транспортирование жидкостей. Горючие жидкости
транспортируют самотеком, передавливанием газами
или жидкостями, перекачкой насосами. Самотек
применяют в основном на периодически действующих
производствах с напорными баками или для транспортировки
вспомогательных потоков (аварийный слив,
производственная канализация). По самотечным трубопроводам,
работающим неполным сечением или освобожденным от
продукта, возникшее горение по свободному
паровоздушному пространству может распространиться на
технологические сооружения, с которыми они связаны.
Для защиты самотечных трубопроводов от
распространения пожара устраивают гидравлические затворы.
Передавливание жидкостей воздухом, сжатыми
газами или жидкостями применяют при транспортировании
на сравнительно небольшие расстояния. Емкость (рис.
173


Рис. 3.10. Передавливание жидкости
газом:
/ — аппарат с жидкостью; 2 —
наполнительная линия; 3 — линия для
передвижения жидкости; 4 — предохранительный
клапан; 5 — линия сжатого газа; 6 —
манометр; 7 — приемная емкость
3.10) оборудуют расходной трубой с забором жидкости
из ее нижней части, а в верхнюю часть емкости вводят
сжатый газ или легкую жидкость под давлением. При
передавливании воздухом внутри емкости возможно
образование ГК. В случае подачи в емкость рабочего газа
или жидкости под повышенным давлением возможно ее
повреждение.
Для передавливания ЛВЖ, а также ГЖ, нагретых
до температуры выше 20 °С, применяют инертный газ.
Передавливание ГЖ с температурой вспышки выше
45°С, нагретых до температуры не выше 20 °С,
допускается сжатым воздухом. Давление газа в системе
контролируют и регулируют, а для сброса избыточного
давления на линии подачи рабочего газа устанавливают ПК.
Перекачка насосами — наиболее распространенный
способ транспортирования ЛВЖ, ГЖ и сжиженных
газов. На производствах используют в основном
центробежные и поршневые насосы, менее распространены
шестеренчатые, винтовые, струйные и другие насосы.
Приводы насосов — электродвигатели, двигатели
внутреннего сгорания (ДВС) и газовые турбины. Насосы,
приводы к ним и их обвязку обычно размещают в
отдельно стоящих насосных станциях, в насосных,
размещенных под этажерками или сблокированных с
помещениями другого назначения (электропомещение,
операторная, вентиляционная камера, воздушная
компрессорная и т.д.). В зависимости от температур
перекачиваемых жидкостей насосные подразделяются на
холодные (Тт до 250°С) и горячие (Гж>250°С).
Утечки жидкостей из насосов происходят наиболее
часто в местах прохода вала или штока через корпус.
Для герметизации этих мест обычно используют
сальниковые уплотнения — асбестовые, асбосвинцовые или
асбоалюминиевые набивки.
174


Для уменьшения силы трения деталей, а также для
своевременного отвода выделяющейся при трении
теплоты насосы оборудуют системами смазки и охлаждения.
Широко применяют централизованные системы смазки
и охлаждения насосов.
Пожарная опасность
транспортирования жидкостей насосами. Насосные станции для
перекачки ЛВЖ, ГЖ и сжиженных газов имеют
повышенную пожарную опасность, так как перекачивают
их в больших количествах, из работающих насосов
происходят утечки при нарушении герметичности
уплотнений, при повреждениях выкидной линии насоса или
разрушении его деталей — большое количество горючих
веществ выходит наружу и образует ГК. Имеются также
условия для появления источников зажигания и для
быстрого распространения пожара. Значительная пожарная
опасность возникает в периоды остановки на ремонт.
Причинами повреждений насосов и их обвязки
являются гидравлические удары и вибрация.
Теплота трения подшипников и сальников насосов и
двигателей, высокая температура перекачиваемой
жидкости (выше Гсв), искры при разрядах статического
электричества, неисправности вентиляторов или
электрооборудования; искры и высоконагретые (выше 7СВ)
части дизельных двигателей и газовых турбин могут
служить источниками зажигания в насосной.
Распространение пожара обычно происходит по
поверхности разлившихся горючих жидкостей, по
образовавшемуся паро-, газовоздушному облаку, через
дверные, оконные и технологические проемы, по воздуховодам
вентиляции, продуктопроводам, освобожденным от
продукта (до их продувки), трубопроводам промышленной
канализации и т. д.
Меры профилактики. Подготовку насоса к
ремонту с использованием огневых работ производят в
следующей последовательности: останавливают насос,
закрывают задвижки на приемной и напорной линиях,
избыточное давление в полости насоса снижают до
атмосферного, освобождают насос от горючей жидкости,
отключают его от действующих линий заглушками,
промывают и пропаривают насос, вскрывают его.
Эффективен централизованный ремонт насосного
оборудования, при котором неисправные насосы
заменяют новыми, заранее отремонтированными в специальных
175


4 5 6 7
Рис. 3.11. Схема торцевого уплотнения:
1 — пружнна; 2 — устройство передачи крутящего момента от вала к втулке:
3. 6 — уплотняющий элемент; 4 — вращающаяся втулка; 5 — неподвижная
втулка; 7 — стопор; 8 — вал насоса
цехах. Во время работы насоса не допускается утечка
жидкости через сальник. Набивка и подтягивание
сальников, их крепление, а также другие виды ремонта у
работающих насосов не выполняются. Для перекачки
сжиженных газов, ЛВЖ, а также ядовитых жидкостей
применяют бессальниковые и мембранные насосы,
исключающие пропуск продукта. При использовании
сальниковых насосов применяют насосы с торцевыми
уплотнителями (рис. ЗЛ1).
Резко не увеличивают и не уменьшают число
оборотов центробежных насосов, а также число ходов поршня
поршневых насосов во избежание гидравлических ударов
в линиях. Для предотвращения повышения давления на
поршневых, шестеренчатых и винтовых насосах
устанавливают предохранительные клапаны и перепускные
линии со стороны нагнетания на всасывание.
Нагнетательные трубопроводы центробежных насосов защищают
пружинными ПК, предусматривают блокировку,
предотвращающую запуск насосов при закрытых задвижках.
Возникновение вибрации насосов предотвращают их
правильным выбором, тщательной регулировкой и
устройством надежного фундамента.
В помещениях насосных для перекачки сжиженных
газов и ЛВЖ осуществляют постоянный контроль за
состоянием воздушной среды с помощью стационарных
газоанализаторов, сблокированных с аварийной
системой вентиляции и включенных в автоматические системы
176


управления. Все приемные и напорные трубопроводы
насосов имеют дополнительные запорные устройства,
размещаемые снаружи насосной на расстоянии не более
50 м и не менее 3 м (от стены с проемами) или
непосредственно у глухой стены здания.
Подшипники насосов своевременно смазывают;
систематически контролируют температуру подшипников
и сальников, не допуская их перегрева. Насосы и их
обвязку заземляют. Вентиляторы подбирают искробез-
опасного исполнения.
Помещения для размещения ДВС отделяют от
помещений для насосов противопожарными преградами.
Валы, соединяющие двигатели с насосами, в местах
прохода через стены оборудуют сальниковыми
уплотнениями.
При расположении насосов под этажерками,
имеющими аппараты с ЛВЖ и ГЖ, перекрытия над насосами
выполняют не проницаемыми для жидких продуктов,
ограждают бортиками высотой 0,14 м и оборудуют
устройствами для отвода жидкости. При этом
предусматривают возможность дистанционной остановки насосов
с помощью устройств, установленных вне этажерки в
безопасном месте.
По возможности предусматривают строительство
открытых насосных, позволяющих рассеивать выходящие
пары в атмосферу. От помещений другого назначения
(операторная, венткамера, электропомещение) насосную
отделяют глухими, несгораемыми, газонепроницаемыми
стенами, «горячие» насосы от насосов, перекачивающих
другие горючие жидкости, —¦ глухой несгораемой стеной.
Насосные станции обеспечивают средствами
ликвидации аварийных утечек жидкости (песок, опилки, ведра,
совки) и первичными средствами пожаротушения
(огнетушители, песок, кошмы). Помещения насосных
оборудуют стационарными установками объемного (паром,
газом) или пенного тушения с ручным или автоматическим
пуском в действие.
Транспортирование сжатых горючих газов (ГГ).
Газы перемещают как в холодном, так и в нагретом
состоянии под различными давлениями и практически на
любые расстояния. Побудители движения газов —
вакуум—насосы (давление всасывания ниже атмосферного);
вентиляторы (сжимают газ до давления Р=0,01 МПа),
газодувки (Р=0,01—0,3 МПа) и компрессоры (Р>
12-779 177


¦ TY
Рис. 3.12. Схема работы трехступенчатого компрессора:
I, И, III — цилиндры ступеней сжатия газа; / — сепаратор (осушитель газа);
2 — кривовдипно-шатунный механизм; 3 — компрессор; 4 — межступенчатые
холодильники; 5 — маслосборники; 6 — конечный холодильник
>0,ЗМПа). В промышленности распространение
получили поршневые и центробежные компрессоры.
Центробежные компрессоры эффективно сжимают газы до
давления 3,5 МПа, а поршневые создают любые давления.
Процесс сжатия газа сопровождается выделением
теплоты и повышением его температуры. Ограничению
роста температуры способствует межступенчатое
сжатие и охлаждение газа в холодильниках, обычно кожу-
хотрубных. Чаще всего применяют одно-, двух- или
трехступенчатые компрессоры. Схема трехступенчатого
компрессора приведена на рис. 3.12.
Компрессоры имеют сложное масляное хозяйство,
включающее масляные насосы, систему маслопроводов,
масляный бак, маслоохладители, фильтры,
газоотделители, редукционные, обратные и ПК. Приводы кохмпрес-
соров — электродвигатели, ДВС и газовые двигатели
(газомоторы). Газомоторы, как и сами компрессоры,
работают со сжатием газа. После сжатия газ сжигают в
цилиндрах. Газомоторы имеют системы подачи топлива,
смазки, охлаждения, выпуска газа. Системы смазки и
охлаждения аналогичны системам смазки компрессоров,
их часто выполняют общими для компрессора и
двигателя. Компрессоры вместе с приводами к ним и сетью
коммуникаций (подводящих и отводящих трубопрово-
178


дов, обслуживающих систем) размещают в
компрессорных станциях.
Пожарная опасное ть компрессорных
станций для сжатия ГГ характеризуется
разветвленной сетью газовых коммуникаций, большим числом
задвижек, фланцевых соединений, наличием масляных
систем, работающих под высокими давлениями,
возможностью образования ГК в компрессорах, помещениях
компрессорных и их взрывами, источниками зажигания
и быстрым распространением пожаров.
При сжатии ГГ горючие концентрации внутри
компрессоров, работающих при давлении на стороне
всасывания выше атмосферного, не образуются. Они могут
образоваться только при подсосе воздуха в случае
наличия неплотностей на стороне всасывания, работающей
при давлении ниже атмосферного.
При утечках газов через сальниковые и фланцевые
уплотнения, повреждениях и авариях компрессоров,
образовании «масляного тумана» в случае утечек масла
из масляных систем, находящихся под давлением, а
также при негерметичном отключении компрессоров от
трубопроводов, находящихся под избыточным давлением,
в случае проведения ремонтных работ в помещениях
компрессорных в течение нескольких секунд или даже
долей секунды (в зависимости от размеров
повреждений) могут образоваться ГК газов и паров. Кроме этого,
при больших авариях на компрессорных станциях и
выходе ГГ за пределы помещений, образуются газовые
облака, при воспламенении которых огнем
охватываются целые установки промышленных предприятий или
происходят объемные взрывы.
Гидроудары при попадании в цилиндры конденсата
или дистиллята из всасывающей линии, хладоагента из
межступенчатых холодильников и масла из
маслоотделителей; пуск компрессора при закрытых или частично
открытых задвижках; подача газа с повышенными
давлением или температурой; коррозия и эрозия; вибрация
могут являться причинами повреждений компрессоров.
Появление источников зажигания прежде всего
связано с работой приводов компрессоров. Искрящие
контакты у открытых электродвигателей, нагретые
конструкции газомоторных двигателей и двигателей
внутреннего сгорания создают возможность воспламенения и
взрыва газа, выходящего при авариях или через неплот-
12* 179


ности. Теплота трения при перегреве подшипников и
сальников компрессоров и двигателей, теплота сжатия
газов, искры при работе стальными инструментами,
теплота самовозгорания промасленной ветоши также могут
быть источниками зажигания в компрессорных.
Пожар в компрессорных станциях может
распространяться по газовоздушным облакам, по поверхности
разлившегося масла при авариях маслосистем, а также по
образующемуся при этом «масляному туману»; через
дверные, оконные и технологические проемы, по
кабельным туннелям, воздуховодам систем вентиляции, а
также трубопроводам, освобожденным от газа. Взрывы
самих компрессоров или взрывы в помещениях
компрессорных способствуют быстрому распространению
пожара. По взрывопожарной опасности компрессорные IT
относятся к категории А или Б, а по ПУЭ—к зоне
класса В—1а.
Меры профилактики. С целью исключения
возможности образования ГК внутри компрессоров
обеспечивают полную герметичность на стороне
всасывания вакуум-насосов; контроль содержания кислорода
на всасывающих линиях, работающих под вакуумом;
поддержание подпора на стороне всасывания дожим-
ных компрессоров в пределах 0,107 МПа и более. Для
предотвращения поступления газа в помещения
компрессорных станций герметизируют рабочие полости
компрессоров и трубопроводов обвязки, устраивают
местные отсосы от уплотнений, общеобменную и
аварийную вентиляции и автоматические системы
обнаружения горючих газов в воздухе компрессорных станций.
Стационарные автоматические газоанализаторы ГГ
блокируют с приводом аварийной вентиляции. Компрессоры
защищают пружинными ПК, которые устанавливают на
каждой ступени или на высокой ступени сжатия.
Предусматривают блокировку, обеспечивающую
невозможность запуска компрессора при закрытых или
неполностью открытых задвижках. Обеспечивают регулярный
спуск накопившегося масла из маслоотделителей, ведут
контроль за температурой газа и воды в холодильниках,
не допуская повышения ее сверх установленной нормы
C0—35 °С). При прекращении подачи воды на
охлаждение компрессор останавливают. Осуществляют контроль
за давлением в системе гидравлического уплотнения, не
допуская его падения ниже установленного предела.
180


Перспективен перевод компрессоров на сухой режим
трения или режим трения с ограниченной смазкой.
Не допускается работа компрессора при отсутствии
контроля за давлением и температурой масла в системе
смазки, при наличии стука и перегрева трущихся частей.
Перед компрессорами на всасывающих линиях
устанавливают сепараторы или осушители, если по условиям
технологии в цилиндры может поступать обводненный
газ или вместе с газом — конденсат.
Мощные компрессорные установки оборудуют
системой автоматической сигнализации и электроблокировки,
обеспечивающей остановку компрессора при падении
давления на всасывающей линии ниже 0,107 МПа,
прекращении подачи масла в цилиндры компрессора, а
также хладоагента в холодильники, переполнении
маслоотделителей, повышении давления или температуры на
выходе из цилиндров компрессора выше предельно
допустимых.
Автоматический контроль температуры подшипников
и сальников компрессоров и двигателей, применение
искробезопасных электродвигателей для привода
компрессоров, направление сброса выхлопных газов от
газомоторов в сторону, противоположную сбросу горючих
газов от ПК; применение инструмента из материалов,
не высекающих искр при ударах; своевременная уборка
из помещений компрессорной промасленной ветоши
предотвращают появление ИЗ в компрессорных
станциях.
Открытые электродвигатели делают обдуваемыми,
для чего все их искрящиеся части или целиком весь
двигатель закрывают кожухом, в который подают
воздух под избыточным давлением, блокируя его подачу
с пусковой системой электродвигателя, чтобы запуск и
работа двигателя осуществлялись только после подачи
воздуха на обдув.
Здание компрессорной выполняют одноэтажным, из
несгораемых материалов с легкосбрасываемыми
конструкциями в виде открывающихся наружу окон, дверей и
панелей покрытия, обеспечивают газонепроницаемость
стен, отделяющих компрессорное отделение от других
помещений газокомпрессорного цеха, все трубопроводы,
проходящие через эти стены, герметично заделывают.
Перспективно строительство открытых компрессорных
станций.
181


Рис. 3.13. Схема ленточного транспортера:
J —ведущий барабан; 2 —ведомый барабан; 3 — загрузочное устройство; 4 —
опорные ролики; 5 — лента; 6 — разгрузочное устройство; 7 —
транспортируемый материал
В компрессорном помещении не устанавливают
емкости со смазочным маслом. Расходные бачки для масла,
общей вместимостью не более трехсуточного запаса,
можно располагать в помещении, отделенном от
компрессорной установки глухой несгораемой стеной.
Устраивают преграды на путях возможного розлива масла. На
крупных компрессорных станциях «масляное хозяйство»
защищают автоматическими установками
пожаротушения.
Воздуховоды систем вентиляции оборудуют
автоматическими самозакрывающимися клапанами.
Обеспечивают принудительную вентиляцию кабельных туннелей
и контроль газовоздушной среды в них.
Транспортирование твердых материалов. Устройства
для непрерывной транспортировки сыпучих материалов
(транспортеры, пневмотранспорт) применяют во всех
отраслях промышленности и сельского хозяйства для
леремещения древесных отходов, угля, торфа,
полимерных материалов, зерна, кормов, удобрений и т. д.
Транспортеры подразделяются на ленточные,
скребковые, ковшовые, винтовые, вибрационные и др. По
расположению они бывают горизонтальными, наклонными
и вертикальными. Наиболее широко применяют
ленточные вертикальные и ковшовые горизонтальные
транспортеры. Ленточный транспортер показан на рис. 3.13.
Лента приводится в движение ведущим барабаном с
электродвигателем через редуктор. При транспортирова-
182


Рис. 3.14. Схема нории:
1 — кожух; 2 — цепь или
лента; 3 — прнводной
барабан или цепной блок; 4 —
ковши; 5—натяжной
барабан (цепной блок)
нии на дальние расстояния устраивают
последовательный ряд транспортеров с пересыпкой материала с одного
транспортера на другой. Транспортерную ленту
изготавливают из прорезиненной ткани. Длина транспортера
обычно не превышает 200 м, ширина — 1,4 м, скорость
движения ленты 0,5—2 м/с.
Вертикальный транспортер (нория, элеватор) —
бесконечная лента или цепь (рис. 3.14), на которой
закреплены ковши. Все устройство заключают в кожух.
В верхней части кожуха (головка нории) имеется
приемный желоб, в который высыпается материал из
ковшей при переходе ленты через ведущий барабан, в
нижней части (башмак) — загрузочная воронка. Нории
применяют для подъема материала на высоту до 40 м
при скорости движения ленты до 1,5 м/с.
Транспортеры размещают в помещениях, галереях,
шахтах, под навесами или на открытых площадках.
Пожарная опасность транспортеров
обусловлена большими количествами горючих
транспортируемых материалов, возможностью образования пы-
левоздушных горючих концентраций, появлением
источников зажигания, а также возможностью быстрого
распространения пожара. Перемещаемый материал,
транспортные ленты, отложения пыли на конструкциях
183


помещений и пылевоздушные горючие концентрации, об-»
разующиеся обычно при нарушениях режима работы или
повреждениях транспортеров, являются горючей средой
при транспортировании сыпучих органических
материалов. При нарушениях работы загрузочных и
разгрузочных устройств или остановке принимающего
транспортера может образоваться завал.
Интенсивное выделение пыли происходит в местах
пересыпания, загрузки, разгрузки материала, при
прохождении транспортерной ленты через направляющие
ролики, а также при увеличении скорости движения
ленты, обрыве ковшей или транспортерной ленты в нориях,
Наиболее частыми источниками зажигания являются
теплота трения ленты о ведущий барабан при ее
заклинивании в результате перегрузки, перекосов или завала
транспортера и механические искры от ударов
металлических ковшей о конструкции кожуха нории. Теплота
трения между лентой и каркасом транспортера, в
роликах и подшипниках, самовозгорание отложений пыли и
транспортируемых материалов (например, в башмаке
нории), искровые разряды статического электричества
и раскаленные частицы транспортируемого материала
(при транспортировке кокса на коксохимических
предприятиях, выгрузке золы из топок котлов на
электростанциях) также могут быть источниками зажигания
при работе транспортеров.
Транспортеры являются путями быстрого
распространения пожара. Этому способствуют значительная
протяженность транспортерных коммуникаций, их переход
из помещения в помещение, в том числе через
противопожарные преграды, наличие сильной тяги в
транспортерных галереях и шахтах элеваторов.
Меры профилактики. Для уменьшения
запыленности помещений при транспортировке порошково-
образных материалов используют закрытые
транспортеры и элеваторы с отсосом запыленного воздуха из-под
укрытия, а также увлажнение материалов, если это
допустимо по условиям технологии. Строительные
конструкции и оборудование периодически очищают от
отложений пыли.
Защитой от возникновения горения вследствие
трения ленты и барабана являются: предотвращение
заклинивания ленты (предотвращение перекосов, перегрузки,
завалов), автоблокировка электродвигателей последова-
184


Рис. 3.15. Схемы пневматического транспорта:
а — под разрежением; б — под давлением; / — аппарат (бункер) с
материалом; 2—циклон; 3 —шлюзовой затвор; 4 — пылеулавливатель; 5 — вентилятор
(вакуум-иасос, компрессор)
тельно работающих транспортеров для их аварийной
остановки в случае перегрузки или завала, применение
приспособлений, следящих за температурой барабана,
охлаждающих его и останавливающих при аварийной
ситуации. При работе нории не допускают буксования
ленты, трения ее и задевания ковшей о стенки кожуха.
Систематически контролируют и регулируют натяжение
движущейся цепи (ленты) и состояние подвески ковшей
на ней, а также состояние самого кожуха. Подшипники
своевременно смазывают, систематически контролируют
их температуру нагрева.
Правильным выбором размеров кожуха и расстояния
между днищем кожуха и движущимися ковшами
предотвращают самовозгорание залежавшегося материала
в башмаке элеватора. На случай самовозгорания в
опасных местах (нижний башмак нории, задвижки,
горизонтальные участки и т. п.) предусматривают подводку
воды или пара для его тушения. Все металлические части
транспортеров и самотечных труб заземляют. С целью
предотвращения пожаров от раскаленных частиц
транспортируемого материала устраивают автоматические
системы, обнаруживающие раскаленные частицы на
ленте транспортера и включающие водяное орошение
опасного участка.
Технологические проемы в противопожарных стенах
и перекрытиях цехов для прохождения транспортеров с
185


горючими материалами оборудуют автоматическими или
ручными заслонками, водяными или пенными дренчер-
ными устройствами. Обеспечивают возможность
быстрого отключения подачи материала на транспортер при
возникновении пожара или при аварийной ситуации.
Пневматический транспорт — перемещение
материалов по трубам в потоке газа при скоростях газа
(воздуха) 8—35 м/с, когда частицы материала не оседают в
трубопроводе, а уносятся потоком (рис. 3.15).
Концентрация материала в смеси с воздухом при этом
находится в пределах 1—35 кг на 1 кг воздуха.
Пожарная опасность
пневмотранспортера заключается в возможности образования ГК в
самой системе и в помещениях, а также быстрого
распространения огня на большие расстояния. Горючая
среда в трубопроводах пневмотранспорта образуется
при условии, что рабочая концентрация пыли находится
в области воспламенения. При работе под избыточным
давлением и наличии неплотностей в системах
пневмотранспорта горючие пыли могут выходить в помещения
и образовывать ГК.
Источниками зажигания в системах
пневмотранспорта могут быть искровые разряды статического
электричества, механические искры при ударах лопастей
вентилятора о корпус, теплота трения при нарушении смазки
или загрязнении поверхности подшипников и
самовозгорание отложений пыли.
Развитию пожара способствуют большие скорости
перемещения материала, наличие твердых отложений
горючих материалов на стенках, а также взрывы пылей.
Меры профилактики. Рециркуляционные
системы применяют только для крупноизмельченных
материалов (опилки, стружки). Когда возможность
образования горючей среды внутри пневмотранспортной
системы в нормальных условиях работы не может быть
исключена путем выбора соотношения между массой
горючего материала и воздухом, в качестве рабочего
агента используют инертный газ. Инертный газ также
применяют для транспортирования материалов, пыль
которых самовозгорается. Осуществляется
автоблокировка электродвигателей технологического
оборудования с электродвигателями пневмотранспортных
механизмов: при внезапной остановке пневмотранспортера
автоматически останавливаются электродвигатели ма-
186


шин, из которых продукт поступает в пневмотранспорт-
ную сеть. Предотвращение поступления пыли в
помещения обеспечивается устройством систем, работающих
под вакуумом, правильным выбором вентиляторов или
компрессоров.
Защита от разрядов статического электричества
достигается заземлением всех металлических конструкций
систем, повышением относительной влажности,
ионизацией атмосферы, а также использованием инертного
газа в качестве рабочего агента.
Трубопроводы пневмотранспорта и аспирационные
линии оборудуют автоматическими
быстродействующими заслонками против распространения пламени. Для
защиты от разрушения при взрыве трубопроводы и
аппараты (бункера, циклоны, фильтры) пневмотранспорта
защищают взрывными устройствами (мембранами).
Циклоны для отделения и сбора пыли по возможности
размещают снаружи здания в таких местах, где их
разрушение не приведет к повреждению зданий и не
создаст угрозы для жизни людей.
При загорании в нориях, самотечных и
пневматических трубах и на других транспортерах немедленно с
помощью специальных выключателей останавливают
работу всего технологического оборудования цеха и,
в первую очередь, аспирационную и вентиляционные
системы.
3.6. Процессы окраски
В настоящее время для лакокрасочных покрытий
применяются лакокрасочные материалы (ЛКМ) в трех
разновидностях: составы, содержащие летучие
компоненты (органические растворители и вода); составы, не
содержащие летучих компонентов, изготовляемые на
основе жидких мономеров, полимеров и наносимые в
состоянии расплава; порошковые. Более 90 %
промышленных лаков и красок содержат растворители, поэтому
основное внимание будет уделено рассмотрению этих
ЛКМ. Исходными веществами для получения ЛКМ
являются: пленкообразователи (создают на изделиях
тонкую и плотную защитную пленку), пластификаторы
(придают пленкам мягкость и пластичность),
растворители и разбавители, пигменты (придают нужную
окраску), наполнители, сиккативы (ускоряют сушку).
187


Растворители (бензин, уайт-спирит, бензол, толуол,
ксилол, различные спирты, скипидар, ацетон, эфиры)
используются для растворения пленкообразователей.
Разбавители (любые ЛВЖ и ГЖ) не растворяют плен-
кообразователи, а разбавляют лакокрасочные составы
до рабочей консистенции. Наполнители —
нерастворимые минеральные вещества, добавляемые в
лакокрасочные материалы (тальк, молотый песок, пылевидный
кварц и др.).
Соответствующие смеси указанных веществ дают
возможность получить: лаки — растворы
пленкообразователей в органических растворителях; краски — смеси
растворителей, пленкообразователей и пигментов;
эмали-суспензии тонкоизмельченных пигментов и
наполнителей в лаках. Широко применяются в технике нитро-
целлюлозные, полиэфирные, мочевиноформальдегидные,
полиуретановые, алкидные, меламиноалкидные, алкид-
ностирольные, битумные, пентафталевые, кремнийорга-
нические лаки и эмали; эмали на основе виниловых и
эпоксидных смол; масляные, алкидные, перхлорвинило-
вые, полиакрилатные, бутадиенстирольные, силикатные
краски.
Перед лакированием (окраской) металлические
детали и изделия очищают от продуктов коррозии
механическими или химическими способами и обезжиривают
промывкой растворителями или негорючими моющими
составами.
Нанесение жидких Л КМ на поверхности может
осуществляться: распылением (пневматическим,
электростатическим, гидравлическим, аэрозольным), окунанием,
обливом, валиками, кистями, электроосаждением,
электрополимеризацией и т. д.
Окраска пневматическим распылением. Л КМ струей
газа (обычно воздуха) распыляют на мельчайшие
частицы и ровным слоем наносят на окрашиваемую
поверхность. Имеются ручной и автоматизированный
варианты пневматического распыления, которые
применяют самостоятельно или комбинируют с другими
способами нанесения. Недостаток пневматического
распыления — большой расход растворителей для доведения
Л КМ до требуемой вязкости и большие потери Л КМ
из-за образования «красочного тумана», которые для
различных распылителей составляют;
188


КРАСКА
СЖАТЫЙ ВОЗДУХ
0,3-0,6 МПа
0,02-0.2 МПа
Рис. 3.16. Схема установки для нанесения ЛКМ пневматическим
распылением :
/ — масловодоотделитель; 2 — красконагнетательный бак; 3 —
краскораспылитель; 4—распылительная камера
Тип краскорас- КР—20 ЗИЛ СО—71 С—765 КРУ—1 КРУ—2
пылителя
Потери на ту- 15—70 18—20 23—40 22—34 23—25 16—18
манообразова-
ние, %
Давление воздуха, подаваемого на
краскораспылители (КР) 0,2—0,6 МПа, диаметр факела краски — 0,1 м.
Подаваемый воздух очищают от влаги, масла и
механических загрязнений в масловодоотделителе. ЛКМ может
подаваться в КР из стакана вместимостью 0,5—0,9 л,
помещенного на краскораспылителе, из красконагнета-
тельного бака или из системы централизованной подачи
под давлением 0,02—0,2 МПа. Непременной составной
частью краскораспылительной установки (рис. 3.16)
является распылительная камера, оборудованная
вентиляцией и системой улавливания красочной пыли,
которая образуется при окраске.
Безвоздушное гидравлическое распыление основано
на превращении потенциальной энергии краски,
находящейся под давлением, в кинетическую энергию при
выходе ее из сопла распылителя. Нагретый до 60—100 СС
или находящийся в холодном состоянии A8—25 °С)
ЛКМ под давлением 4,5—25 МПа подают к
специальному соплу, в котором скорость достигает величины выше
критической при данной вязкости. В
краскораспылителях высокого давления обеспечена надежная
герметичность и прочность всех сочленений.
189


Рис 3.17. Схема
электроокрасочной установки:
1 — электростатический распылитель;
2 — изделие; 3 — конвейер: 4 — пульт
дистанционного управления; 5 — окра-
ry- „Q Q- г- сочная камера; 6 — кенотронный вы-
^^ __j ^ прямитель тока; 7 — красочный бак;
8 — дозирующее устройство
Безвоздушное распыление применяется в ручном и
автоматическом режимах при окраске средне- и
крупногабаритных изделий несложной формы (вагонов, турбин,
судов), а также строительных объектов. Удельный
расход растворителей при безвоздушном распылении (по
сравнению с пневматическим) сокращается на 15—
20%, Л КМ. — на 25—30% вследствие уменьшения
потерь на туманообразование.
Окраска в электрическом поле высокого напряжения
характеризуется хорошим качеством покрытий,
экономичностью (потери ЛКМ не превышают 2—5 %),
возможностью автоматизации процесса и высокой
производительностью. Сущность способа заключается в
распылении ЛКМ с одновременным сообщением
образующимся аэрозольным частицам электрического заряда,
благодаря которому они равномерно осаждаются на
противоположно заряженном изделии. Основными элементами
установки для окраски изделий в электрическом поле
являются: высоковольтное выпрямительное устройство
(генератор и выпрямитель), окрасочная камера с
электростатическими распылителями, дозирующее и искропре-
дупреждающее устройства, пульт управления,
вентиляционная система (рис. 3.17). Выпрямитель тока
позволяет получить постоянный ток высокого
напряжения (80—130 кВ). Отрицательный полюс от
выпрямителя подают к распылителям, а положительный — на
окрашиваемое изделие. Шины высоковольтной стороны
имеют заземление, обеспечивающее снятие остаточных
зарядов с распылителей, электрических сеток и шино-
проводов после выключения напряжения. В отличие от
камер пневматического распыления электроокрасочные
камеры не имеют гидрофильтров.
В электрическом поле окрашивают изделия из
металла (как правило), древесины, пластмасс, резины. По-
190


б)
Рис. 3.18. Схема установок для окраски окунанием:
с — с ручным погружением изделий; б —с конвейерным погружением
изделий; / — ванна; 2—насос; 3 — карман; 4 — сточный лоток; 5 — изделие; 6 —
конвейер
вышение электрической проводимости изделий
достигается поверхностным увлажнением, обработкой
растворами ПАВ, нанесением специальных токопроводящих
грунтовок и т. п.
Струйный облив и окунание применяют во многих
отраслях промышленности (автомобильной,
приборостроительной, сельскохозяйственном машиностроении и
др.), так как их использование позволяет
механизировать и автоматизировать процессы окраски. Окуная
изделие в ЛКМ или обливая им изделие, практически
окрашивают все участки поверхности. Разновидностью
способов облива и окунания, улучшающих качество
изделий и уменьшающих потери ЛКМ, являются облив и
окунание с выдержкой свежеокрашенных изделий в
парах растворителей.
При окраске окунанием в условиях мелкосерийного
производства изделия погружают в ванны с ЛКМ с
помощью подъемников, тельферов или вручную (рис. 3.18).
При массовом производстве изделия в ванну подают
конвейерами, а сами ванны помещают в окрасочные
камеры, оборудованные вытяжной вентиляцией (рис.
3.18,6).
Облив, в отличие от окунания, позволяет обходиться
меньшим в 5—10 раз количеством ЛКМ, одновременно
находящимся в производстве. Установка струйного
облива включает следующие основные узлы: камеру облива,
входной и выходной тамбуры, паровой туннель (рис.
3.19). Воздушные завесы препятствуют выходу паров
растворителей в цех. Краску подают в камеру через
сопла (насадки) и обливают изделия. Лишняя краска
191


Рис. 3.19. Схема установки для окраски изделий струйным обливом:
/ — воздушные завесы; 2 — входной и выходной тамбуры; 3 — контур с
соплами; 4 — камера облива; 5 — изделие; 6 — конвейер; 7 — паровой туннель; 8 —
рециркуляционная вентиляция; 9— насос; 10 — красочный бак
стекает в установленный под камерой красочный бак,
снабженный насосом, подающим ее снова для окраски.
Паровой туннель оборудован системами рециркуляции
и вытяжной вентиляции, благодаря чему
поддерживается равномерная по всему его объему концентрация паров
растворителя и выброс их излишков в атмосферу.
Краска поступает в красочный бак по трубам из резервуара,
размещаемого вне окрасочного помещения. При аварии
краска сливается в аварийную подземную емкость,
также размещаемую за пределами окрасочного помещения.
Окраску длинномерных изделий, имеющих
постоянное сечение по длине (проволока, карандаши, карнизы),
осуществляют протягиванием их через ванну с ЛКМ.
Излишки материала при этом удаляют
ограничительными шайбами из резкны, перекрывающими вход и выход
изделий из ванны.
Плоские изделия (бумагу, картон, полимерные
пленки, жесть и др.) окрашивают с помощью валков.
Валковые машины обычно состоят из трех окрасочных
(наносящий, регулирующий и контактирующий) и одного
опорного валков. Обычно валковые машины являются
частью автоматизированных линий для окраски
листовых материалов.
Ручные способы нанесения ЛКМ. (кистями,
шпателями, тампонами, валиками, с использованием
аэрозольных баллонов) применяют при исправлении дефектов,
при ремонте помещений, в быту и т. д. В последнее время
получили применение ЛКМ. в аэрозольной упаковке
(вместимость баллонов обычно 0,15—1 л). Нанесение
192


лаков и красок при этом проводят распылением с
расстояния 250—350 мм до окрашиваемой поверхности.
Пожарная опасность процессов
окраски характеризуется пожароопасными свойствами ЛКМ
и их большими количествами, возможностью
образования горючих паровоздушных концентраций,
источниками зажигания, путями распространения пожара, а также
способами нанесения ЛКМ. Пожароопасные свойства
ЛКМ в значительной степени определяются
пожароопасными свойствами растворителей и разбавителей,
входящих в их состав. Данные о пожароопасных
свойствах ЛКМ следует брать из справочной литературы, а
при их отсутствии — принимать по пожароопасным
свойствам растворителей и разбавителей. В большинстве
ЛКМ содержится до 50—80 % и более горючих
растворителей и разбавителей, которые обычно являются
легколетучими ЛВЖ, имеют низкий Снпв (от 1 до
2,5 %) и широкий температурный диапазон
воспламенения (от—36 до +60 °С).
Образование ГК может иметь место при всех
способах окраски как в окрасочных камерах, вентиляционных
воздуховодах, емкостях с ЛКМ, так и в помещениях
окрасочных цехов. Поскольку в окрасочных камерах и
помещениях окрасочных цехов необходимым условием
образования горючих концентраций паров является
неравенство: Гж^^всп—10°С (Гж — температура
жидкости), то для оценки горючести среды в них следует
сравнить Тж с 7'Всп. В закрытых емкостях установок окраски
ГК образуются при наличии паровоздушного
пространства и при условии: Тнпв—10<Т1К^7'впв+15, поэтому
следует сравнить Гж с Гнпв и Гвпв.
Среди других способов окраски при пневматическом
распылении и распылении в электрическом поле
высокого напряжения создаются наиболее благоприятные
условия для образования ГК в виду того, что при
распылении ЛКМ происходит интенсивное испарение
растворителей и образуется «красочный туман». Поэтому при
оценке возможности образования ГК необходимо знать
не только пожароопасные свойства ЛКМ и их расход,
но и количество «красочного тумана», находящегося в
объеме окрасочной камеры.
При окраске окунанием и обливанием с выдержкой
в парах растворителей растворители ЛКМ, находясь в
больших количествах в парообразном состоянии в каме-
13—779 193


pax и паровых туннелях, при нарушении режима работы
вытяжной и рециркуляционной систем вентиляции могут
образовывать ГК. При этих способах окраски
наблюдается обильное стекание ЛКМ с изделий в приемники,
испарение растворителей с окрашенных поверхностей,
изделий, поверхности ЛКМ в емкостях и т. д. Кроме
ЛКМ, горючей средой в цехах окраски могут являться
окрашиваемые сгораемые изделия (из древесины,
пластмасс, бумаги, кожи и т. д.), сгораемые конструкции
окрасочных камер и отложения ЛКМ.
Характерными ИЗ при окраске изделий и
материалов могут являться:
теплота самовозгорания отложений лаков и красок
(в окрасочных камерах, воздуховодах вытяжной
вентиляции, вентиляторах), промасленных обтирочных
материалов, а также отходов нитрокрасок при их хранении;
теплота химических реакций при использовании
лаков с отвердителями, пластификаторами и т. п.;
искровые разряды статического электричества при
распылении и перемещении по трубам ЛКМ, а также
при работе транспортеров;
теплота трения подшипников вентиляторов,
двигателей и других быстровращающихся механизмов при
нарушении режима смазки, перекосе валов, загрязнении
поверхности слоем отходов ЛКМ, чрезмерной затяжке;
искры удара и трения при повреждении
вентиляторов, работе стальным инструментом и т. д.;
тепловые проявления неисправного
электрооборудования, ударов молнии и ее вторичных проявлений, а
также газоэлектросварочных работ.
При окраске в электрическом поле высокого
напряжения ИЗ могут являться искры в результате разряда,
который возникает в случае внезапного значительного
повышения напряжения в сети или при нарушении
установленного расстояния между распылителем и
окрашиваемым изделием в момент его раскачивания. Кроме
того, искры могут образовываться при нарушении
изоляции, пробое, замыкании на корпус и т. д.
Распространение пожара при окраске изделий
происходит по поверхности окрашенных изделий;
отложениям ЛКМ на внутренних поверхностях окрасочных
камер, воздуховодов, оборудования и конструкций; по
воздуховодам вытяжной, рециркуляционной и приточной
систем вентиляции; поверхности разлившихся лакокра-
194


сочных материалов; транспортерам для перемещения
изделий; через дверные, оконные и технологические
проемы.
Огонь по окрашенным поверхностям
распространяется очень быстро. Так, скорость распространения пламени
по пленке нитроцеллюлозного лака — 0,5 м/с.
При этом пленка покрытия из масляных красок
и эмалей становится легковозгораемой при толщине
0,1 мм, а для нитроцеллюлозных лаков — при меньшей
толщине.
Наличие в больших количествах лакокрасочных
материалов вблизи окрасочных камер (постов, участков),
сгораемых окрашиваемых изделий и оборудования,
взрывы в окрасочных камерах и в цехах окраски
способствуют распространению пожара при окраске
изделий.
П о ж а р н о-п рофилактические
мероприятия. Окраску, лакировку, эмалирование изделий,
мойку и обезжиривание деталей с применением покрытий
на нитрооснове, бензине и других ЛВЖ производят в
отдельных помещениях или на обособленных
производственных участках, обеспеченных эффективными
средствами пожаротушения и путями эвакуации. Распыляют
лаки и краски только в закрытых и полузакрытых
камерах, исключающих возможность попадания паров
горючих растворителей в помещение. Не применяют
ЛКМ, растворители, моющие и обезжиривающие
жидкости неизвестного состава.
Для предотвращения образования ГК целесообразно
применять ЛКМ с Гнпв меньшим /раб (Тнпв—10°С<
<Граб). Емкости с ЛКМ, находящиеся непосредственно
у рабочих мест, закрывают крышками, подают краску к
краскораспылителям только по трубам или шлангам.
Для подачи ЛКМ под давлением предусматривают
применение сжатого инертного газа (азота, оксида углерода
и т.д.), использовать сжатый воздух можно только для
распыления ЛКМ путем пульверизации.
Окрасочные работы, промывку и обезжиривание
деталей производят только при действующей приточной и
вытяжной вентиляции с местными отсосами от
окрасочных шкафов, ванны, камер и кабин. Вентсистема
обеспечивает скорость движения воздуха через рабочие
проемы камер в сторону вытяжки не ниже 1 м/с.
Целесообразна установка в камерах или воздуховодах газоана-
13* 195


лизаторов, сблокированных с работой вентиляторов и
краскоподачей. При отсутствии газоанализаторов
предусматривают блокировку, обеспечивающую прекращение
подачи краски при остановке вентилятора, а в
окрасочных камерах электростатическим полем также и снятие
напряжения с установки образования
электростатического поля.
При конвейерном окунании вытяжная вентиляция
блокируется с конвейером. Окрасочные камеры,
работающие с частичной рециркуляцией, оборудуют
автоматическими газоанализаторами с исполнительным
механизмом, открывающим дроссель-клапаны на выхлопном
воздуховоде рециркуляционной системы.
Окраска крупногабаритных изделий в виде
исключения допускается на местах сборки без устройства
специальной вентиляции при условии проветривания
помещения за счет включения имеющихся вытяжных
вентиляционных установок и открывания фрамуг.
Для уменьшения возможности образования ГК
вместо пневматического распыления применяют более
безопасный метод безвоздушного распыления, а при
невозможности ег© использования, для уменьшения
образования «красочного тумана» — бестуманные распылители
(рис. 3.20). При применении полимеризующихся ЛКМ
осуществляют автоматическое дозирование их
составляющих (лака, отвердителя пластификатора и т.д.).
Стремятся к уменьшению или полному исключению
горючих растворителей из ЛКМ, применяя водоразбавля-
емые лаки, порошковые краски, лакокрасочные системы,
полимеризуемые непосредственно на защищаемой
поверхности.
Производят систематическую очистку окрасочных
камер, воздуховодов вытяжной и рециркуляционой систем
вентиляции, оборудования, строительных конструкций и
вентиляторов от отложений ЛКМ и в конце каждой
рабочей смены убирают из цехов промасленные
обтирочные материалы. Отходы нитрокрасок своевременно
удаляют из окрасочных цехов.
Натяжение транспортеров и приводных ремней
контролируют, не допуская их пробуксовку. Осуществляют
контроль за температурой поверхности подшипников
вентиляторов, двигателей и других быстровращающихся
механизмов, металлические конструкции корпусов
кабин, краскопроводов, оборудования и воздуховодов


Рис. 3.20. Распыление
краски бестуманным
краскор аспылителем:
/ — струя краски: " —
обжинающая струя воздуха; 3 —
пистолет—распылитель
заземляют. Не применяют в цехах (отделениях,
установках) окраски стальные инструменты, образующие
искры. Скребки для очистки металлических
поверхностей от засохших лаков изготовляют из цветного
металла. Полы в помещениях, где производят приготовление
ЛКМ и окраску, выполняют из негорючих материалов,
не образующих искр при ударе. Выжигание отложений
ЛКМ в воздуховодах и окрасочных кабинах производят
на специально отведенных площадках вне окрасочных
цехов (после их демонтажа).
Рабочие составы ЛКМ, растворители, разбавители
перекачивают из тары насосами во взрывобезопасно^
исполнении. Вентиляторы, отсасывающие горючие пары,
выполняют искробезопасного исполнения. Здания, в
которых размещаются окрасочные цеха, оборудуют мол-
ниезащитой.
При окраске в электрическом поле высокого
напряжения конструкция подвесок окрашиваемых изделий не
допускает их раскачивания в сторону электрических
распылителей во время движения конвейера. В пульте
управления окрасочной установки предусматривают
реле, исключающее образование искр в момент отклонения
изделия на конвейере в сторону электрических
распылителей.
Основными мероприятиями, направленными на
предотвращение распространения пожара при окраске
197


изделии, являются: ограничение количества горючих
материалов и веществ, одновременно находящихся в
окрасочных цехах; своевременная очистка оборудования
от отходов ЛКМ; предотвращение розлива ЛКМ, раст-
Еорителей и разбавителей; защита коммуникаций от
распространения пламени и от разрушения при
возможном взрыве. Окрасочные камеры и другое оборудование
изготовляют из несгораемых материалов.
Для мойки и обезжиривания изделий и деталей
применяют негорючие составы, пасты, растворители и
эмульсии, а также ультразвуковые и другие безопасные
в пожарном отношении установки. Только в тех
случаях, когда негорючие составы не обеспечивают
необходимой по технологии чистоты обработки изделий,
используют ЛВЖ или ГЖ при строгом соблюдении мер
пожарной безопасности.
ЛКМ поступают на рабочие места в готовом виде.
Составление и разбавление всех видов лаков и красок
производят в специально выделенном, изолированном
помещении или на открытой площадке, подачу ЛКМ на
рабочие места производят по трубопроводам.
При применении в смену не более 200 кг его
доставляют к рабочему месту в безопасной плотно
закрытой таре.
В кладовых при приготовительных отделениях
допускается иметь ЛКМ в количестве, не превышающем
суточную потребность окрасочного цеха, а в лакопригото-
вительных помещениях — не превышающем его сменную
потребность. Емкости для лаков, красок, эмалей плотно
закрывают крышками.
Ванны для окунания, внутренние поверхности стен,
потолков и полы окрасочных камер, емкости, а также
шланги, подводящие воздух и рабочие составы ЛКМ к
распылителям, регулярно очищают от осевших ЛКМ в
конце каждой рабочей смены, а воздуховоды
вентиляционных систем — не реже одного раза в два месяца. Для
облегчения очистки стен от отложений ЛКМ
внутренние стены камер покрывают тонким слоем состава
ПС-40. Окрасочные кабины, шкафы, камеры оборудуют
гидрофильтрами или другими эффективными
устройствами для улавливания частиц горючих красок и лаков.
На вытяжных воздуховодах устраивают плотно
закрывающиеся люки для удобства очистки их внутренней
поверхности,
198


При нанесении ЛКМ методом окунания ванны
вместимостью до 0,5 м3 оборудуют крышками из материала,
не дающего искр, которые плотно прилегают к ванне, и
бортовыми отсосами, а ванны вместимостью свыше
0,5 мэ — укрытиями со встроенным местным отсосом.
Пролитые на пол ЛКМ и растворители убирают с
помощью опилок, воды.
Для ЛКМ, находящихся в емкостях и трубопроводах
установок централизованной подачи, в установках длч
отделки методом окунания, струйного облива и в других
технологических емкостях с объемом заполнения свыше
1 м3, на случай пожара или аварии предусматривают
аварийный слив в подземную аварийную емкость,
расположенную за пределами здания. Для предотвращения
распространения пламени по трубопроводам,
освобожденным от ЛКМ, установки централизованной подачи
после их опорожнения заполняют инертным газом, а
аварийные емкости — продувают инертным газом.
Окрасочные камеры (участки) оборудуют системами
автоматического пожаротушения и обеспечивают
первичными средствами пожаротушения.
3.7. Процессы сушки
Сушкой называется термический процесс удаления
влаги из влажных материалов путем ее испарения и
отвода образующихся паров.
Под влагой подразумевается любая жидкость,
находящаяся в веществе, которая должна быть частично или
полностью удалена. Количество влаги, выраженное в
процентах, называется относительной влажностью
материала.
Сушку материалов можно производить естественным
к искусственным путями. Естественная сушка
представляет собой процесс, при котором сушильный
агент (воздух), поглотивший пары влаги, отводится из
зоны сушимого материала без искусственных
мероприятий (сушка зерна, сена, древесины и т. д.). Ее произвол
дят на открытом воздухе под навесом или в
специальных сараях. Искусственная сушка — процесс,
при котором сушильный агент, поглотивший пары влаги,
отводится искусственным способом с помощью
вентиляторов, инжекторов, дымососов, вытяжных труб и других
199


устройств. Ее производят в специальных устройствах —
сушилках.
Различные типы сушилок отличаются как по
конструкции, так и по способу подвода тепла к
высушиваемому материалу. Наиболее распространены камерные,
туннельные, шахтные, ленточные (одно- и многоленточ"
ные, полочные и петлевые), барабанные, вальцовые,
сушилки с кипящим слоем и др. сушилки.
По способу подвода тепла к высушиваемому
материалу различают следующие виды сушилок: конвективные
(непосредственное соприкосновение материала с
теплоносителем); контактные (тепло от теплоносителя к
высушиваемому материалу передается через разделяющую
их стенку), терморадиационные (тепло передается
материалу инфракрасными лучами), диэлектрические
(материал нагревается в поле токов высокой частоты),
комбинированные (радиационно-конвективные; паровы-
сокочастотные; с несколькими тепловыми процессами,
например, сушка и охлаждение и т. д.). Указанные виды
сушилок, в свою очередь, отличаются по принципу
действия (периодические и непрерывные), величине
давления в сушильной камере( атмосферные и вакуумные),
транспортным устройством (тележки, вагонетки, кон-
Еейеры и т. д.). Сушильная камера может иметь
различный объем, различную конфигурацию, быть полностью
закрытой или открытой и т. д.
Подогреватели размещают внутри и вне камеры,
вентиляторы — перед камерой, после камеры или
внутри ее. При необходимости создания мягких режимов
работы (получение материалов высокого качества) или
для экономии тепла сушилки могут работать с
рециркуляцией: нагретый воздух не выбрасывают в атмосферу,
а вентилятором частично или полностью вновь подают
в сушильную камеру.
Сушильные установки размещают в отдельных
зданиях (помещениях) или в самостоятельных цехах.
Сушилки в виде одной или нескольких сушильных камер
чаще всего являются составной частью технологических
потоков и размещаются в общих цехах.
В камерах конвективных сушилок высушиваемый
материал находится в неподвижном или движущемся
плотном слое (туннельные, камерные, ленточные и
другие сушилки), либо во взвешенном и полувзвешенном
состоянии (барабанные, шахтные сушилки, трубы — су-
200


Рис. 3.21. Камерная
сушилка с внутренним
осевым вентилятором:
I осевой вентилятор; 2 —
калорифер; 3 — канал для
воздуха; 4 — штабель
высушиваемого материала; 5 —
направляющие экраны
(щитки); G — тележка
УУУ /Л
шилки, сушилки с кипящим слоем и т.д.).
Теплоносителями в конвективных сушилках являются: нагретый
воздух, смесь топочных газов с воздухом, инертные газы,
водяной пар и т. д. Наиболее распространенными и
пожароопасными являются калориферные и дымогазовые
сушилки.
Калориферные — это такие сушилки, в которых
теплоноситель (газ или воздух) нагревается в калориферах,
расположенных внутри или вне сушильных камер и
обогреваемых паром, нагретой водой, дымовыми газами
(огневые), электроэнергией или органическими
теплоносителями. Эти сушилки широко используются для сушки
твердых, волокнистых, сыпучих, измельченных
материалов, паст и т. д.
Дымогазовые сушилки, работающие на смеси
топочных газов с воздухом, могут быть периодического и
непрерывного действия. Топочные газы получают в
специальных топках при сжигании твердого, жидкого или
газообразного топлива, иногда используют топочные
газы от промышленных предприятий. Подобного рода
сушилки пригодны для сушки древесины, древесных
отходов, хлопка, льна, тканей, сена, хвойной и сенной
муки, угля и т. д.
Камерные сушилки (рис. 3.21) —установки
периодического действия 4с естественной или принудительной
201


/// /// /// /// /77 /// 7/7 7/7 777777 777/7
8
Рис. 3.22. Схема туннельной сушилки:
/ — сушильная камера; 2, 3 — шиберы для регулирования количества возду*
ка: 4 — вытяжная труба; 5 — жалюзийная камера; 6 — осевой вентилятор; 7 —
калорифер; 3 — высушиваемый материал; 9—двери
циркуляцией воздуха. Используются для сушки малых
количеств высушиваемого материала, который подают в
сушильные камеры на вагонетках с помощью
специальных механизмов.
Туннельные сушилки (рис. 3.22) — выполняют в виде
закрытых коридоров (туннелей), в которые через
ровные промежутки времени подают тележки или вагонет-
кк с влажным продуктом. Длина туннеля—до 60 м,
ширина—до 6 м, высота—до 3 м. Применяются для
сушки больших количеств долгосохнущих материалов.
Скорость воздуха обычно принимают такой, чтобы не
выдувало пыль, находящуюся в материале.
Камерные и туннельные вагонеточные сушилки
используют для сушки древесины (пиломатериалов),
кожи, пряжи (например, вискозы в бобинах), химических
веществ, различных сыпучих веществ и волокнистых
материалов.
Шахтные сушилки (см, рис. 9.1)—вертикальные
шахты, в которых материал высушивают, перемещая
его сверху вниз под действием силы тяжести.
Сушильный агент проходит через слой сыпучего материала.
Смесь топочных газов с воздухом из смесительной
камеры подают вентилятором в сушильную камеру, которая
заполнена коробами с открытыми днищами, затем он
проходит через слой материала и выбрасывается за
пределы сушилки. Сушилки применяются для сушки
сыпучих материалов (полистирола, синтетического каучука,
синтетических смол, зерна и т. д.),
202


Рис. 3.23- Однокамерная сушилка с кипящим слоем:
Л 8 — вентиляторы; 2—калорифер; 3 — приемный бункер влажного
материала; 4 — шиек; 5 —камера; б—циклон; 7 — батарейный циклон; 9 —
конденсатор; 10—пенный фильтр для очистки от пыли отработанного газа; //
—сепаратор; 12 — сборник горючей жидкости; 13— транспортер; 14 — питатель; 15—
р определительная решетка; Jtf — керамический фильтр; 17 — линия
инертного газа
Сушилки «кипящего слоя» (рис. 3,23) —
цилиндрические или расширяющиеся камеры, внутри которых на
решетках находится в «кипящем» состоянии
высушиваемый материал. Для поддержания равномерного
«кипения» частиц в слое горячий воздух или другой
теплоноситель подают под решетку сушилки равномерно по
всей ее площади и с соответствующей скоростью, при
которой частицы материала переходят во взвешенное
состояние, и весь слой материала напоминает при этом
кипящую жидкость. Отработанные газы очищаются от
пыли в циклоне, батарейном пылеуловителе и пенном
фильтре, после чего выбрасываются в атмосферу.
Сушилки используются для сушки сыпучих зернистых
материалов (поливиннхлорида, полиэтилена), растворов,
пастообразных материалов и т. д.
Терморадиационные сушилки. В терморадиационных
сушилках необходимое для сушки тепло подводят
инфракрасными лучами, которые, проникая в материал,
превращаются в тепловую энергию и высушивают его.
Инфракрасные лучи нагревают только поверхность ма-
203


A -A
Рис. 3.24. Схема ламповой сушилки:
/ — подвижная панель; 2 — каналы для отвода паровоздушной смесн; 3 —
рефлекторы; 4 — изоляционный кирпич; 5 — короб для подачи воздуха; б
—отражательный экран
териала или изделия, при этом воздушная прослойка
между излучателем и высушиваемым материалом почти
не нагревается. Сушилки используются для
поверхностной сушки лакокрасочных покрытий (кузовов
автомобилей, вагонов, электродвигателей и т. п.) тонких бумажных
и текстильных материалов, сыпучих полимерных
материалов и т. д. По конструктивному оформлению
терморадиационные сушилки бывают переносными (в виде
небольших щитов для местного нагрева), камерными,
туннельными; по устройству источников энергии —
ламповыми и панельными.
Ламповые сушилки (рис. 3.24) представляют собой
камеру, в которой высушиваемое изделие передвигается
204


на конвейере и облучается со всех сторон лампами
накаливания (с отражательными рефлекторами) или
зеркальными лампами, температура которых 350—380 °С.
Излучателями в панельных сушилках являются
пустотелые панели (стальные, чугунные, керамические трубы
или плиты), которые обогреваются открытым пламенем,
продуктами горения или электроэнергией. Отбор паров
из сушильной камеры, а также продуктов горения из
камеры сгорания осуществляют вентиляторами.
В современных радиационных сушилках с газовым
обогревом эффективно используют беспламенные
панельные горелки, s которых горение происходит в
керамических туннелях призм, своими торцами
обращенных в сушильную камеру. Раскаленные торцы
туннелей равномерно излучают лучистую энергию. Средняя
температура газов на поверхности панелей 900—950 °С.
Воздух или его смесь с топочными газами в
радиационных сушилках не является сушильным агентом, так как
его роль сводится к вентиляции сушильной камеры с
целью удаления паров.
Пожарная опасность сушилок в основном
характеризуется наличием горючей среды в виде
больших количеств высушиваемых материалов и
возможностью образования паро- и пылевоздушных горючих
концентраций. Степень опасности сушилок зависит от
свойств высушиваемых материалов, конструкции
сушилок, места расположения нагревательных приборов,
способа подвода тепла, температурного режима и т. д.
Наиболее опасными являются сушилки, в которых
осуществляют сушку изделий и материалов от паров летучих
растворителей (калориферные и терморадиационные
сушилки) и сушку измельченных мелкодисперсных
материалов.
Горючие ПВС в значительных объемах сушильных
камер могут образоваться при грубых нарушениях
режима эксплуатации сушилок и возникновении
неисправностей. Концентрация паров растворителей в сушильной
камере будет возрастать в случае увеличения
интенсивности испарения при перегрузке камеры или конвейера,
подаче на сушку материала с более развитой
поверхностью испарения или материалов с увеличенным
содержанием растворителей; при повышении температуры в
сушилке; при уменьшении кратности воздухообмена или
остановке отсасывающего вентилятора, а также в слу-
205


чае работы сушилок с большим коэффициентом
рециркуляции. Уменьшение кратности воздухообмена
наблюдается при снижени производительности вентилятора или
увеличении сопротивления линии (засорение фильтров,
подогревателей, решеток и т. п.).
При сушке измельченных, порошковых материалов с
большим содержанием пыли возможно образование пы-
лезоздушных взрывоопасных концентраций как при
уносе большого количества пыли, так и при взвихрении
измельченных материалов и осевшей пыли. Особенно
большой унос пылеобразных горючих материалов
наблюдается из сушилок кипящего слоя, труб-сушилок,
барабанных сушилок и т. д., поэтому в этих сушилках
даже при нормальном режиме работы могут
образовываться взрывоопасные концентрации. Следует иметь в
виду, что большинство взрывов при сушке измельченных
и пылящих материалов происходит при взвихрении
измельченного материала или осевшей пыли, количество
которой обычно трудно или даже невозможно учесть.
Характерными источниками зажигания в сушилках
являются искры удара и трения, образующиеся при
повреждении вентиляторов (повреждение лопастей,
неправильная регулировка зазоров между ротором и
корпусом и т. д.) и транспортерных устройств, теплота при
перегревах трущихся частей вентиляторов,
электродвигателей, транспортерных приспособлений и т. д.;
самовозгорание волокнистых материалов при наматывании
их на валы барабанов, двигателей, транспортеров и
вентиляторов; искровые разряды статического
электричества, возникающие при трении, соударении и
соприкосновении зерен (частичек) материалов, при движении
транспортерных лент; самовоспламенение пыли и
отходов нитросоединений (нитрокрасок, кинопленки,
целлулоида), осевших на поверхности кагрева калориферов
или соприкасающихся с нагревательными элементами
камер.
Дымогазовые сушилки характеризуются большими
температурами. Для них, кроме рассмотренных
источников зажигания, характерными являются перегрев и
воспламенение высушиваемых материалов в результате
нарушения температурного режима работы сушильной
камеры, попадания искр в сушильную камеру при
неполном горении в топках, работающих на твердом или
жидком топливе.
206


Неисправности или выход из строя вентилятора,
подающего воздух для разбавления топочных газов,
способствуют перегреву высушиваемого материала и
возникновению пожара. Искры могут проникнуть в
сушильную камеру и вызвать загорание высушиваемых
материалов при неисправности искроулавливающих
устройств, использовании не того вида топлива, на который
печь рассчитана, а также при форсировании работы
топки. Большую опасность представляет осаждение
сажи в каналах (боровах), подающих дымовые газы в
сушилку. Сажа загорается от искр, залетающих вместе
с топочными газами.
Особенность пожарной опасности
терморадиационных сушилок состоит в том, что воздействие лучистого
тепла может привести к самовоспламенению
материалов, подвергаемых сушке, или вызвать развитие
процессов теплового самовозгорания отходов и горючих
отложений. Перегрев и воспламенение краски и горючих
материалов могут быть в результате применения ламп
повышенной мощности или подачи большого количества
топлива в газовые горелки, остановки конвейера при
невыключенном питании нагревателей, а также при
уменьшении нормального расстояния между
излучателями и высушиваемыми материалами (при перекосах
конвейера, увеличенных габаритах изделий и т. д.).
Источником зажигания в электроламповых сушилках
могут быть также раскаленные спирали и стекла
электроламп, попадающие на высушиваемый материал при
повреждении колб ламп. Падение колбы лампы может
вызвать соединение токоведущих проводников и
короткое их замыкание.
В панельных сушилках источником зажигания могут
явиться раскаленные кусочки керамики при их
попадании на высушиваемый горючий материал. Как и при
эксплуатации любых топочных устройств с газовым
топливом, в панельных газовых нагревателях возможны
взрывы при неправильном розжиге и неплотностях газо-
проводящих систем.
Распространению пожара в сушилках способствует
наличие большого количества горючих материалов,
систем вентиляции, транспортных средств и
технологических проемов. На сравнительно небольших площадях
сосредотачивается значительное количество горючих
материалов (в камерах и около них), которые нагреты
207


обычно до температуры 40—150 °С. Из одной сушильной
камеры в другую или из основного цеха в сушильные
камеры пожар может распространяться по
вентиляционным воздуховодам и газоходам . через дверные и
технологические проемы. Развитию пожара в сушилках
способствует перегрузка сушильных камер горючими
материалами, отсутствие противопожарных преград,
наличие горючих отложений (пыли или конденсата) в
воздуховодах вентиляции.
П о ж а р н о-п рофилактические
мероприятия. Для исключения образования горючих
концентраций в сушильных камерах устанавливают предельно
допустимый температурный режим работы и
осуществляют за ним автоматический контроль. Автоматические
регуляторы поддерживают заданную температуру за
счет изменения количества теплоносителя (топливо или
напряжение). Вентиляционная система обеспечивает
взрызобезопасную концентрацию паров и газов в
сушильной камере. Для контроля за концентрациями паров в
сушилке устанавливают автоматические
газоанализаторы, обеспечивающие подачу сигнала при достижении
концентрации, равной 20 % Снпв. При отсутствии
серийно выпускаемых газоанализаторов для паров данного
растворителя предусматривают лабораторный контроль
концентрации паров в воздухе, периодически отбирая
пробы.
В сушилках, работающих с рециркуляцией,
контролируют допустимую величину содержания возврата
(рециркулята) воздуха, чтобы в сушильной камере не
могла создаться концентрация паров, превышающая
0,5 Снпв- Шиберы на выкидных линиях оборудуют
ограничителями.
Для сушки материалов, связанных с выделением
большого количества растворителей, применяют
вакуумные сушилки или сушилки с инертной средой.
В сушилках с постоянно открытыми проемами следят
за тем, чтобы система отсоса обеспечивала скорость
движения воздуха в проемах не ниже 1—1,5 м/с для
предупреждения попадания паров растворителей в цех.
При сушке измельченных и порошковых материалов
количество подаваемого воздуха в сушилку принимают
из условия, чтобы концентрация пыли всегда была
меньше 0,5 Снпв. Если же это условие выполнить нельзя,
сушку производят в среде инертного газа. Конструктивные
208


элементы сушилок выполняют так, чтобы исключалась
возможность отложения на них пыли (гладкие
поверхности стен камер, воздуховодов, калориферов, плавные
повороты и сопряжения воздуховодов и т. п.). Для
тщательной очистки воздуха, выходящего из сушилок, после
циклонов устанавливают пенные фильтры или
скрубберы.
Работа сушилок непрерывного действия
осуществляется при наличии исправно действующей системы
блокировки, обеспечивающей автоматическое отключение
обогрева при внезапной остановке конвейера или
вытяжного вентилятора. Во взрывоопасных сушилках
применяют взрывобезопасное оборудование, а притворы
дверей выполняют из материалов, не высекающих искр
при ударах.
При сушке иитросоединений и органических
материалов, выделяющих пыль или отходы, калориферы
располагают вне сушильных камер. В проектируемых
сушилках для сушки твердых непылящих горючих материалов
калориферы располагают в верхней части камеры (см.
рис. 3.22) или около боковых стен, исключая
соприкосновение калориферов с высушиваемым материалом и
предохраняя загрязнение поверхности нагревательных
приборов пылью и отходами. При расположении
нагревательных элементов в нижней части сушильной
камеры над ними устраивают металлические щитки (экраны)
или сплошные настилы. При сушке материалов,
склонных к самовозгоранию, поддерживают оптимальную
толщину слоя, следя за тем, чтобы материалы не
находились в куче.
Для отвода статического электричества заземляют
металлические элементы сушилок, циклоны,
трубопроводы. Если заземление неэффективно ввиду отложения
пыли на стенах (сплошной слой), используют
сушильный агент, обладающий электропроводностью
(вследствие ионизации или достаточного насыщения влагой) или
инертные газы (азот, перегретый пар).
Вращающиеся валы при сушке волокнистых
материалов защищают от соприкосновения с волокнистыми
материалами, устанавливают минимальные зазоры между
цапфами валов и подшипниками, своевременно
производят очистку валов от волокон.
В дымогазовых сушилках при внезапной остановке
вентилятора или транспортера подачу теплоносителя
14—779 209


немедленно прекращают, а продукты горения
выбрасывают из топки в атмосферу.
Конструкция сушильной камеры и способ подачи
материалов на сушку исключают образование застойных
зон. Патрубок для подачи нерегулируемого количества
холодного воздуха в смесительную камеру подбирают
без задвижек таким сечением, чтобы при
форсированном режиме работы топки не превышалась максимально
допустимая температура в сушильной камере.
Во избежание попадания в сушильные камеры искр
топки сушилок оборудуют не менее чем двумя
системами искроулавливания (осадочными камерами,
циклонами, жалюзийными искроулавливателями) и следят за их
исправностью. При включении в работу сушилки и
прогреве топки продукты горения выбрасывают через
дымовую трубу в атмосферу. Вентилятор располагают
перед сушильной камерой, чтобы он мог служить
дополнительным искрогасительным устройством.
Предусматривают надежную защиту от попадания на горячие
поверхности боровов и труб горючих отходов.
Для того, чтобы газоходы меньше засорялись сажей,
обеспечивают полное сгорание топлива, что достигается
горением топлива с высоким коэффициентом избытка
воздуха (не менее 1,5). Догорание искр в осадочных
камерах и кирпичном циклоне хорошо протекает при
нагреве их стенок до температуры не ниже 700—750°С.
Осадочные камеры и циклон очищают от уловленных
искр, а каналы (борова) от сажи не реже одного раза в
неделю.
Терморадиационные сушилки включают в работу
при наличии исправных терморегуляторов,
автоматически поддерживающих температуру, не допускают
уменьшения предельно допустимых безопасных расстояний от
излучателей (рамп и панелей) до высушиваемого
материала.
В ламповых сушилках используют только те лампы,
на которые сушилки рассчитаны. Монтажные ламповые
панели размещают вне камеры. При конструировании
радиационных сушилок с панельными и ламповыми
излучателями предусматривают специальные устройства
для охлаждения контактов и цоколей ламп.
Осуществляют контроль за состоянием поверхности керамических
экранов. При газовом обогреве панелей для продувки
системы перед розжигом горелок на газопроводе (перед
210


горелками) устанавливают продувочные свечи.
Сушилки оборудуют автоматическими запальниками, а для
контроля за утечками используют газоанализаторы,
сблокированные с аварийной системой вентиляции.
Сушильные установки (камеры) выполняют из
несгораемых материалов, размещая их по периметру
здания (у наружных стен), отделяя от остальных
помещений противопожарными стенами и оборудуя
самостоятельной системой вентиляции, не связанной с
вентиляцией цеха.
Для каждой сушилки устанавливают предельно
допустимую норму загрузки камеры материалом. У
сушилок периодического действия загрузку и выгрузку
вагонеток, противней и других транспортных приспособлений
производят вне сушильной камеры, чтобы не засорять
ее. После каждой разгрузки камеры очищают от
горючих отходов. Регулярно очищают от пыли и других
отложений подогреватели, циклоны и транспортные
приспособления.
Во избежание распространения пожара по
воздуховодам линии нагнетания и отсасывания воздуха
оборудуют автоматически закрывающимися задвижками.
При сушке материалов от горючих растворителей
или сушке измельченных материалов, пыль которых
имеет Снпв 65г/м3 и меньше, сушильные камеры
выполняют с легким покрытием или оборудуют их
предохранительными взрывозарядными клапанами. Клапаны
размещают так, чтобы при их срабатывании не
пострадал обслуживающий персонал.
Сушильные камеры оборудуют автоматическими
установками пожаротушения и первичными средствами
пожаротушения. При загорании высушиваемого материала
систему вентиляции и транспортные устройства
немедленно останавливают.
3.S. Химические процессы
Все химические процессы разделяют на две группы:
на экзотермические (с выделением тепла) и
эндотермические (с поглощением тепла).
Экзотермические процессы (полимеризации,
поликонденсации, гидрирования, гидрохлорирования и
другие) применяются для получения сырьевых продуктов и
14* 211


полупродуктов при производстве синтетических смол,
пластмасс, химических волокон, синтетических каучуков,
спиртов, растворителей и т. п.
Эндотермические процессы (крекинга, пиролиза,
дегидрирования и другие) применяются при производстве
моторных топлив, масел, ароматических углеводородов,
а также различных мономеров.
Экзотермические и эндотермические химические
процессы связаны с использованием горючего сырья,
высоких температур и давления, весьма пожароопасных
катализаторов, сложной системы взаимосвязанного
технологического оборудования. Все это создает повышенную
пожарную опасность химических процессов,
Химические реакторы. Они являются не только
основными, но и наиболее опасными в пожарном
отношении аппаратами технологической схемы любого
химического производства,
В химической технологии применяется большое
количество реакторов. Их можно разделить на отдельные
группы (классы). По технологическому циклу реакторы
бывают периодического и непрерывного действия. В
химической промышленности, особенно в крупнотоннажном
производстве, применяют преимущественно реакторы с
непрерывным циклом работы. У них все операции цикла
(загрузка, нагрев, химическая реакция, охлаждение,
выгрузка) осуществляются в аппарате одновременно и
непрерывно. Однако на ряде производств из-за
использования устаревшего технологического оборудования или
экономических соображений реакторы периодического
действия продолжают еще эксплуатироваться.
По температурному режиму. Протекание химических
реакций возможно лишь в определенном интервале
температур. Эти температуры определяются энергией
активации вещества. Чем меньше энергия активации
реагирующих веществ, тем больше скорость химической
реакции. С другой стороны, скорость химической реакции в
прямой пропорции зависит от температуры реагирующих
компонентов. Так, согласно эмпирическому правилу
Вант-Гоффа с повышением температуры на 10 °С
скорость реакции возрастает в 2—4 раза. Поэтому на
практике технологический процесс стремятся вести при
максимально допустимой температуре. Ее нарушение может
привести к образованию значительного количества
побочных газообразных продуктов реакции, к возгонке,
212


вскипанию веществ и другим нежелательным явлениям
и в конечном счете к авариям и пожарам.
Поэтому для каждого химического процесса
устанавливают оптимальную температуру, обеспечивающую
наибольший выход высококачественного продукта и
высокий уровень пожарной безопасности. На практике эти
требования достигаются правильным выбором типа
химического реактора по температурному режиму. По
этому признаку различают реакторы адиабатического,
изотермического и политропического типа. Реакторы,
работающие без теплообмена, условно называют
адиабатическими.
Графически качественное изменение рабочей
температуры 7Раб по высоте адиабатического реактора при
протекании химической реакции показано на рис. 3.25 а.
Видно, что Граб изменяется от температуры начальной
Тн> которую имеет исходная сырьевая смесь на входе в
реактор, до температуры конечной Гк, которую
приобретают продукты реакции в результате химического
взаимодействия исходных веществ при контакте с
катализатором. Температурный режим процесса в таких
реакторах целиком определяется тепловым эффектом
реакции и поэтому область их применения на практике
ограничена.
Для осуществления реакций с большим тепловым
эффектом применяют реакторы с системами теплообмена.
Если скорость отвода (или подвода) тепла из зоны
реакции обеспечивают пропорционально его выделению
(или поглощению), то рабочая температура в реакторе
будет изменяться по изотермической кривой (рис. 3.25 б).
Реакторы, в которых рабочая температура изменяется в
изотермическом режиме, называют реакторами
изотермического типа. В промышленных условиях
изотермический режим трудно достижим, так как по всему
реакционному объему практически невозможно обеспечить
постоянство температуры в основном из-за
неравномерной скорости химических реакций во времени.
Поэтому изотермический режим и реакторы изотермического
типа для промышленных условий являются идеальными.
Подавляющее большинство реакторов на практике
работает по политропическому режиму, протекающему с
теплообменом.
Скорость подвода (или отвода) тепла в них не
пропорциональна количеству выделяемого или поглощае-
213


a)
--4—A
раб
H,M
6)
__,___, ,
\H,M
Рис. 3.25. Изменение рабочей температуры 7pa<j no высоте реактора:
й — адиабатического; б — изотермического; в — политропического


мого тепла. Реакторы, в которых температурный режим
поддерживают близко к изотермическому, называют
реакторами политропического типа (рис. 3.25в).
Они позволяют проводить химические процессы
практически с любым тепловым эффектом, так как
применяемые в них системы теплообмена своевременно
обеспечивают подвод или отвод необходимого количества тепла.
Чем ближе режим работы реактора к изотермическому,
тем безопаснее с пожарной точки зрения его
эксплуатация.
Вместе с тем реакторы политропического типа
весьма сложны по своей конструкции, принципу работы,
а следовательно, и схеме управления процессом. Для
отвода или подвода тепла в зону реакции в реакторах
этого типа чаще используют хладоагенты или
теплоносители, которые сами по себе представляют повышенную по-
жаровзрывоопасность. 3
Например, в качестве хладоагентов применяют
горючие газы в сжиженном состоянии (аммиак, пропилен и
другие). Обеспечение изотермического режима при работе
реакторов связано с применением дополнительного
оборудования (насосы, компрессоры, трубопроводы,
теплообменники и другое оборудование).
По конструкции реакторы бывают пяти видов:
камерные, трубчатые, колонные, емкостные, змеевиковые.
Камерные реакторы имеют большие
размеры, с насадкой катализатора или без нее, чаще
адиабатического типа с мощной теплоизоляцией. Применяются
сравнительно редко. Реакторы просты по конструкции,
сравнительно надежны для проведения химических
процессов с малым тепловым эффектом. Однако в этих
реакторах имеются условия для образования местных
перегревов реакционной массы из-за неравномерности
температурного поля по высоте насадка реактора и его
сечению. Это вызывает быстрое осмоление катализатора
в местах перегрева с последующим его спеканием и
ростом давления в реакторе.
Трубчатые реакторы по своей конструкции
подобны кожухотрубным теплообменникам. Катализатор
в них размещается в трубках или в межтрубном
пространстве. Дробление реакционного объема при
поступлении исходной смеси в трубки реактора на струйки
малого диаметра создает более благоприятные условия для
подвода или отвода тепла, поэтому температурный ре-
215


жим можно эффективно регулировать, обеспечивая
равномерность температурного поля.
Однако при эксплуатации трубчатых реакторов
хотя и медленнее, чем у камерных, но все же происходит
осмоление и ококсование катализатора в трубках,
которое также вызывает приращение давления в аппарате;
в результате неравномерного прогревания трубок и
корпуса реактора в местах сочленения трубок часто
возникают опасные температурные напряжения, особенно в
периоды пуска и остановки.
Колонные реакторы бывают с неподвижным
слоем катализатора, с движущимся катализатором
(пылевидным или гранулированным), с перемешивающими
устройствами или без них. Теплообмен в колонных
реакторах осуществляют через рубашку или теплообменные
поверхности, располагаемые внутри аппаратов.
Реакторы колопчого типа отличаются высокой
производительностью и применяются часто.
Недостатками реакторов являются: повышенная
сложность их конструкции, использование в качестве
тепло- или хладоагентов огнеопасных жидкостей,
неустойчивость динамического равновесия системы
реактор—регенератор при эксплуатации реакторов с кипя*
щим слоем пылевидного катализатора, которая может
привести к образованию горючей концентрации внутри
реактора и регенератора, взрывам и пожарам (см.
установки каталитического крекинга, раздел 4.5).
Емкостные реакторы находят широкое
применение для проведения периодических и непрерывных
химических процессов. Реактор емкостного типа состоит
из корпуса, мешалки с приводом и теплообменным
устройством. Для выравнивания температуры по
реакционному объему наряду с рубашками охлаждения (или
нагрева) применяют внутренние теплообменные
устройства в виде змеевиков и спиралей. Для проведения
непрерывных процессов устраивают каскад из емкостных
аппаратов, которые соединяют между собой
последовательно.
Применение реакторов емкостного типа ограничено
сравнительно небольшой поверхностью теплообмена
(примерно до 10 м2) и связанной с ней повышенной
опасностью роста температуры и давления при увеличении
скорости химической реакции.
Змеев и ков ые реакторы широко применяют*
216


ся для проведения процессов, протекающих с большой
скоростью и требующих быстрого отвода или подвода
тепла при высоких значениях давления и температуры.
Они состоят из участков труб, соединенных между собой
специальными фасонными отливками-двойниками (ре-
турбендами), имеют развитую поверхность теплообмена
и могут быть применены для проведения экзотермических
(полимеризация этилена методом высокого давления) и
эндотермических (термический крекинг или пиролиз
нефтяного сырья) процессов.
Недостатком этих реакторов является большое
гидравлическое сопротивление, вызывающее даже при
нормальной работе значительный перепад давления в
системе и трудность очистки внутренней поверхности
змеевиков от возможных коксовых отложений, уменьшающих
внутренний диаметр труб реактора.
В промышленном производстве используются десятки
различных экзотермических и эндотермических
химических процессов, с помощью которых получают сотни
разнообразных веществ и материалов. Однако у всех
химических процессов и производств на их основе имеются
общие особенности в технологии производства и в
обеспечении пожарной безопасности технологических
процессов.
Производство полимерных материалов. В основе
любого производства полимерных материалов лежат
процессы полимеризации и поликонденсации.
По химической сущности процессы полимеризации и
поликонденсации отличаются друг от друга, однако
условия их проведения одинаковы. Существуют различные
методы полимеризации (поликонденсации),
классификацию которых можно представить в виде схемы (рис. 3.26).
Блочную полимеризацию проводят в массе чистого
мономера, но это не исключает введение в мономер
инициаторов, стабилизаторов, красителей. Для проведения
блочной полимеризации требуются сравнительно
невысокие температуры (от 200 до 370 °С). Смола при таких
температурах получается в виде расплава, который
выдавливают через фильеры в водяную ванну для
равномерного и быстрого охлаждения. Охлажденный полимер
измельчают на гранулы для удобства дальнейшей его
переработки.
Общая схема блочной полимеризации показана на
рис. 3.27.
217


1
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ 1
В ЧИСТОМ
МОНОМЕРЕ
1ЛЯЕМАЯ ^"""^--v^
В ЭМУЛЬСИИ
В СМЕСИ С
РАСТВОРИТЕЛЕМ
МЕТОД ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
1 ВПОЧНАЯ
1 ЛАТЕКСНАЯ 1 | СУСПЕНЗИОННАЯ J
В РАСТВОРЕ
Рис. 3.26. Схема методов полимеризации й поликонденсацин
Для осуществления блочной полимеризации при
использовании непрерывных способов производства
полимеров применяют реакторы колонного типа или змееви-
ковые с обеспечением позонного температурного режима.
В процессе полимеризации, осуществляемой в
эмульсии, мономер находится в тонкораздробленном
состоянии в водной фазе. Для стабилизации эмульсии
используют эмульгаторы (например, некаль, желатины, мыла,
высшие спирты и т. д.), а для ускорения процесса —
инициаторы. При использовании инициаторов,
растворяющихся в воде, полимеризация протекает в основном
в водной фазе (рис. 3.28). В результате получается
латекс— мельчайшие частицы полимера в эмульсии. Такая
полимеризация называется латексной.
При использовании инициаторов, хорошо
растворимых в мономере, полимеризация протекает в
раздробленных каплях мономера. В результате получается
полимер в виде бисера, взвешенного в водной фазе. Такая
полимеризация называется суспензионной.
При латексной полимеризации процесс не ведут до
конца (до полного превращения маномера в полимер).
Это экономически не выгодно, так как процесс сильно
замедляется по времени. Для осаждения (коагуляции)
латекса используют различные кислоты, квасцы и т. п.
Реакторы-полимеризаторы для промышленного
проведения латексной и суспензионной полимеризации
чаще применяются емкостного типа, но могут быть и
колонного типа (при непрерывном способе производства).
218


Рис. 3.27. Схема блочной
полимеризации
Рис. 3.28. Схема эмульсионной
(латексной) полимеризации
МОНОМЕР
1Г

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

ОХЛАЖДЕНИЕ
ИЗМЕЛЬ -
ЧЕНИЕ
УПАКОВКА
МОНОМЕР
ВОДНАЯ ФАЗА
КРАСИТЕЛЬ ИНИЦИАТОР
ИНИЦИАТОР
L
вот
СМЕШЕНИЕ
ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
МОНОМЕР
t
ОТГОНКА МОНОМЕРА
(ДЕГАЗАЦИЯ)
КОАГУЛЯЦИЯ И
ФИЛЬТРАЦИЯ
СУШКА
ГОТОВЫЙ
ПРОДУКТ
КРАСИТЕЛИ ЭМУЛЬГАТОРЫ
ЧАСТО СОВМЕЩАЮТ


Полимеризация в растворе проводится в среде
растворителя, растворяющего мономер и полимер или только
мономер. В первом случае продукт полимеризации
представляет собой раствор полимера в виде лака. Если
полимер не растворяется в растворителе, то по мере
образования он выделяется из раствора в твердом виде,
получается суспензия. В качестве растворителей
применяются, как правило, органические жидкости, такие, как
бензин, бензол, циклогексан, изопентан и др.
Все методы полимеризации и поликонденсации
характеризуются повышенным уровнем пожарной опасности,
так как в них в качестве мономеров в больших
количествах используют ЛВЖ, горючие, сжатые и сжиженные
газы. Например, стирол и изопрен — ЛВЖ, хлористый
винил и дивинил — сжиженные газы, этилен — горючий
газ; в качестве дисперсионной среды и растворителей
применяют ЛВЖ; используют весьма пожаровзрывоопас-
ные инициаторы (перекиси, гидроперекиси) и
катализаторы (металлоорганические соединения); для
обеспечения заданного температурного режима применяют
горючие вещества: при высоких температурах—ВОТ, при
низких — сжиженные газы.
Производство пластмасс. Пластмассами называют
вещества, обладающие на определенной стадии
обработки пластичностью и способностью затвердевать после
придания им требуемой формы. Основным компонентом
пластмасс является смола, которая служит связующим
веществом.
Пластмассы бывают простыми и сложными в
зависимости от их состава. Простые состоят только из смолы
(полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, оргстекло),
сложные — из смолы (связующего) и различных
наполнителей (в виде порошков, тканей или бумаги, которые
увеличивают прочность материала, удешевляют его
и т. п.), пластификаторов, которые придают пластичность
и гибкость (олеиновая кислота, камфара, дибутилфта-
лат), красителей и стабилизаторов.
Различают термопластичные (полиэтилен,
полистирол, капрон и др.) и термореактивные (карболиты, фе-
ноло-формальдегидные и эпоксидные смолы)
пластмассы. Термопластичные пластмассы при нагревании
размягчаются, а при охлаждении вновь затвердевают без
изменения своей химической структуры.
Термореактивные пластмассы при нагревании плавятся, а при охлаж-
220


ЩЕЛОЧЬ
Рис. 3.29. Схема производства полиэтилена методом высокого
давления:
1 — узел смешивания; 2 — компрессор; 3 — реактор; 4 — ретурбенд;
5—сепаратор высокого давления; 6—сепаратор низкого давления; 7 — циклонный
отделитель; 8— щелочной скруббер; 9 — охлаждающая ванна
дении и затвердевании переходят в необратимое
состояние в результате глубоких химических превращений.
Термопластичные и термореактивные пластмассы
имеют общие особенности в технологии производства и в
оценке их пожарной опасности. Чтобы понять эти
особенности, остановимся, например, на производстве
полиэтилена.
Получают полиэтилен полимеризацией газообразного
этилена.
Полимеризацию этилена в промышленных условиях
осуществляют двумя методами: методом высокого
давления (до 200 МПа и более) в присутствии инициатора —
кислорода и методом низкого давления (до 0,3 МПа) в
присутствии металлоорганических катализаторов.
Производство полиэтилена методом
высокого давления. Для осуществления в
промышленных условиях этого метода в реакторе
поддерживают давление до 200 МПа B000 ат) и более,
температуру около 200 °С и подают инициатор.
Технологический процесс производства полиэтилена
методом высокого давления состоит из следующих
стадий: смешивание этилена с кислородом, сжатие исходной
смеси, полимеризация, разделение продуктов реакции
и обработка полимера.
Наиболее пожароопасными стадиями процесса явля-
221


ются сжатие исходной смеси, полимеризация этилена и
разделение продуктов реакции.
Полимеризацию этилена осуществляют в трубчатом
реакторе (рис. 3.29), блочным методом в массе чистого
мономера (этилена) в присутствии небольшой дозы
инициатора — кислорода (до 0,02 % от этилена).
Образующийся полиэтилен в смеси с непрореагиро-
вавшим этиленом и продуктами побочных реакций после
реактора поступает в сепаратор высокого (около
30 МПа), а затем низкого (около 0,3 МПа) давления, в
которых от расплавленного полимера отделяют
газообразный этилен. Чистый полимер подают в шнекоприем-
ное устройство, из которого его выдавливают под слой
воды в виде ленты и подают на грануляцию. Этилен
после очистки от механических примесей (смоло- и коксооб-
разных частиц) и побочных (газообразных) продуктов
вновь возвращают на полимеризацию. Общий
коэффициент использования этилена составляет около 95%.
Пожарная опасность и профилактика.
Пожарная опасность процессов полимеризации этилена
и разделения продуктов реакции определяется наличием
в производстве большого количества исходного
вещества — этилена в смеси с кислородом, готового продукта —
полиэтилена в виде расплава и твердых гранул, жестким
режимом работы технологического оборудования, а
также экзотермичностыо химической реакции.
Этилен представляет собой горючий газ с
концентрационными пределами воспламенения 3—32 %,
температурой самовоспламенения около 540 °С. Термически
устойчив примерно до 350 °С, поэтому даже при
нормальных рабочих условиях (давлении 200 МПа и
температуре 200°С) находится близко к границе своего
распада.
Готовый продукт — полиэтилен является горючим
веществом с температурой самовоспламенения 440°С. Уже
при 120 °С разлагается с образованием горючих газов.
При измельчении (стадия грануляции) образуется пыль,
нижний концентрационный предел воспламенения
которой в смеси с воздухом составляет 12,6 г/м3.
Температура самовоспламенения аэровзвеси около 800 °С.
Основная опасность рассматриваемых процессов
связана с возможностью образования горючей смеси при
выходе горючих веществ наружу в результате
повреждения технологического оборудования из-за повышения
222


давления и взрывного разложения этилена. Температура
в зоне реакции может повыситься при снижении
интенсивности отвода тепла или увеличении скорости
химической реакции.
Снижение интенсивности теплоотвода из зоны
реакции происходит в результате образования на теплообмен-
ной поверхности отложений (полимерные, смолистые и
коксообразные), снижения расхода или повышения
температуры подаваемой в рубашку реактора охлаждающей
воды, а также полного прекращения ее циркуляции;
увеличения скорости химической реакции в реакторе — в
результате увеличения концентрации инициатора или
поступления с исходными продуктами различных примесей.
В процессе полимеризации при движении по трубам
сверху вниз реакционная смесь изменяет свою вязкость,
в результате чего снижается скорость ее движения и в
змеевике могут образоваться отложения или даже
пробки. Для поддержания необходимой скорости движения
нижние трубы змеевика имеют больший диаметр и
меньшую длину.
Трубы реактора периодически очищают от
полимерных отложений путем их промывки горячим толуолом.
Предупреждение роста скорости химической реакции
обеспечивают автоматическим контролем и
регулированием концентрации кислорода в исходной смеси, а
также очисткой исходного сырья от ацетилена, содержание
которого должно быть не более 0,001 %•
Реакторы оборудуют системой автоматической
защиты аварийного стравливания в атмосферу через свечу
при достижении допустимого по условиям безопасности
давления в реакторе.
Для предупреждения разрушения реактора при
взрыве предусматривают взрывную защиту с
использованием отрывных мембран. Нормальную работу сепараторов
высокого и низкого давления обеспечивают установкой
на технологическом трубопроводе редукционных
клапанов.
Места возможного выхода этилена (у фильерной
головки шнека) и пыли этилена у грануляторов
оборудуют местными отсосами.
Предупреждение распространения пожара
обеспечивают установкой на линиях подачи этилена (между
компрессорной и реакторным отделением) огнепреградителей
с металлокерамической насадкой. Кроме того, преду-
223


сматривают изолированное расположение каждого
реактора в отдельной кабине с легкосбрасываемым
покрытием. Двери в коридор управляющих задвижек
выполняют бронированными.
Производство полиэтилена методом
низкого давления. Его осуществляют при
условиях: давление 0,3 МПа C ат) и температура 80 °С.
Регулятор скорости процеса полимеризации — катализатор-
ный комплекс, состоящий из алюминийорганическо-
го соединения, например, диэтилалюминийхлорида —
А1(С2Н5JС1 и четыреххлористого титана — TiCl4.
Катализаторный комплекс применяется в виде
слабого (до 0,2 %) раствора. В качестве растворителя
используются углеводородные жидкости, чаще смесь бензина и
циклогексана в соотношении 2,5:1,0. Полимеризация
этилена при таких условиях протекает в растворе.
Основными стадиями технологии производства
являются: приготовление раствора катализаторного
комплекса; полимеризация этилена; выделение полимера из
суспензии; сушка полимера.
Для проведения процесса полимеризации используют
реакторы непрерывного действия емкостного типа
(рис. 3.30), которые на 2/3 своей высоты заполнены
раствором катализаторного комплекса. Газообразный
этилен после химической очистки и осушки от влаги
подается под слой жидкости. Полимеризация протекает в
жидкой фазе (в растворе) на границе раздела двух фаз. Не
вступивший в реакцию этилен отводится из верхней
части реактора в циркуляционную систему, в которой из
него отделяются унесенные потоком различные примеси
(частицы полиэтилена, капельная взвесь и пары
растворителей).
Образующийся полимер в виде суспензии
полиэтилена в растворителе постоянно отводится из реактора в
сборник-отделитель, где за счет снижения давления
примерно до 0,01 МПа происходит выделение этилена,
растворимого в жидкой фазе. Этилен отводится на очистку
в циркуляционную систему, а дегазированная
суспензия — на дальнейшую переработку.
Пожарная опасность технологического процесса
полимеризации определяется наличием большого количества
этилена, катализаторного комплекса, растворителей и
полиэтилена. Особую опасность среди них представляет
катализаторный комплекс, пожароопасные свойства ко-
224


Рис. 3.30. Схема
производства полиэтилена
методом низкого давления:
i — реактор; 2, 4 —
циклонный отделитель; 3 —
холодильник—конденсатор; 5 —
сборник—отделитель; 6 —
суспензия на дальнейшую
обработку; 7 — катализа-
торный комплекс
торого при рабочей концентрации @,2 %) будут
приближаться к смеси чистых растворителей (бензина и цикло-
гексана), а при испарении части растворителей — к
концентрированному диэтилалюминийхлориду. Это
соединение в чистом виде представляет собой бесцветную
жидкость, которая при контакте с воздухом (Тсъ=—60 °С),
с водой, кислотами, спиртами и другими веществами
взрывается. Растворы концентрацией около 40 % имеют
7СВ=18—20 °С.
Все технологическое оборудование работает под
защитой азота.
Характерными причинами повреждения аппаратов
являются образование повышенного давления и коррозия
материала стенок аппаратов.
Повышенное давление в реакторе может возникать в
результате нарушения температурного режима,
завышенной подачи этилена, образования полимерных пробок в
отводных трубопроводах, увеличения скорости
полимеризации и попадания влаги.
Избыточное тепло из зоны реакции отводится
этиленом, обращающимся и охлаждающимся в
циркуляционной системе. Температурный режим автоматически
контролируется и регулируется путем изменения подачи
этилена.
Технологическое оборудование (особенно теплообмен-
иая поверхность холодильников — конденсаторов и тех-
15—779
225


нологические трубопроводы) систематически очищают от
полимерных отложений.
Увеличение скорости полимеризации происходит
главным образом при подаче в реактор катализаторного
комплекса с концентрацией его компонентов более 0,2 %,
поэтому за концентрацией ведут постоянный контроль.
Попадание влаги в реактор приводит к ее
взаимодействию с катализаторным комплексом. Реакция
сопровождается образованием газообразных продуктов
разложения и выделением тепла. Поэтому подаваемые в реактор
этилен и азот подвергаются тщательной осушке от
влаги в специальных осушительных аппаратах.
Для стравливания избыточного давления реакторы
оборудуют предохранительными клапанами, которые для
предупреждения забивания полимером защищают
мембраной. Сброс избыточного давления предусматривают в
атмосферу через отводные трубы.
Опасность коррозии стенок полимеризатора
вызывается образованием соляной кислоты при взаимодействии
катализаторного комплекса с влагой. Предупреждение
коррозии обеспечивают осушкой этилена и азота,
антикоррозионным покрытием внутренних поверхностей
реактора и применением трубопроводов, изготовленных из
легированных сталей.
Характерным источником зажигания в реакторном
отделении может быть выделяющееся тепло при
самовозгорании отложений суспензии и разрядах статического
электричества.
Отложения суспензии образуются на внешней
поверхности оборудования при выходе ее через неплотности.
Суспензией может пропитываться теплоизоляция
аппаратов. Постепенно суспензия подсыхает от
растворителей, концентрация компонентов катализаторного
комплекса увеличивается и может стать опасной для
самовоспламенения отложений. По этой же причине могут
стать опасными отложения, образующиеся на
внутренних стенках технологического оборудования, при
остановках аппаратов на чистку и ремонт.
Полимеризаторы размещают на открытой площадке,
обеспечивая их системой аварийного слива. Против
аварийного растекания около емкостного оборудования
устраивают бортики.
Производство химических волокон. Химические
волокна получают переработкой природных или синтети-
226


ческих полимеров. Существует два класса химических
волокон: искусственные (на основе природных
полимеров), например, вискозные, ацетатные, а также
синтетические (на основе синтетических смол), например,
лавсан, капрон, нитрон и др.
Сущность получения химческих волокон
заключается в том, что полимерное вещество переводят в
растворенное или расплавленное состояние, а затем
полученный прядильный раствор или расплав продавливают
через калиброванные отверстия (фильеры) прядильной
машины. На образующиеся при этом струйки раствора
или расплава действуют соответственно химическими
реагентами для высаждения полимера или горячим
воздухом для удаления растворителя. Полученные волокна
наматывают на приемные приспособления и отправляют
на отделку и текстильную переработку.
Производство вискозного волокна.
Исходным сырьем для производства является целлюлоза
(С6Ню05)я, сероуглерод, едкий натр и серная кислота.
Целлюлозу сначала подвергают химической
обработке 18 %-ным раствором щелочи с целью получения
щелочной целлюлозы (алкалицеллюлозы), которая для
предварительного созревания выдерживается
определенное время при постоянных значениях температуры B5—
26 °С) и влажности. Выдержанная щелочная целлюлоза
при температуре 28—32 °С обрабатывается
сероуглеродом. Образующий при этом ксантогенат целлюлозы
растворяют в водном растворе щелочи для получения
вискозы— вязкого прядильного раствора, который очищают
от механических примесей и воздуха и, продавливая
через отверстия фильеры в осадительной ванне, получают
волокно. В осадительной ванне содержится раствор
серной кислоты и сульфатов, в котором происходит
коагуляция вискозы и разложение ксантогената целлюлозы с
выделением регенерированной целлюлозы, образующей
волокно. Полученное волокно промывают, сушат и
подвергают текстильной обработке.
Наибольшую пожарную опасность из перечисленных
стадий представляет получение ксантогената целлюлозы,
которая определяется наличием в производстве
большого количества сероуглерода.
Сравнивая рабочую температуру B8—32 °С) в
реакторе со значениями температурных пределов
воспламенения сероуглерода, можно сделать вывод, что горючая
15* 227


концентрация паров сероуглерода в смеси с воздухом
может образоваться не только в период пуска и
остановки аппарата, но и в период нормальной его работы.
Для предупреждения этой опасности операции
загрузки и выгрузки, а также сам процесс ксантогенирова-
ния осуществляют в герметичном аппарате при
постоянном отсосе паров сероуглерода. При отсосе создается
вакуум до 80 кПа F00 мм рт. ст.). Надежность этого
мероприятия обеспечивается устройством системы
автоматического контроля и регулирования вакуума в
аппарате, которая может эффективно работать только при
хорошей герметизации всех соединений ксантогенатора
(фланцевых, сальниковых и т. п.).
Для защиты ксантогенаторов от возможного взрыва
на них устраивают взрывные клапаны мембранного типа.
Опасность образования горючей смеси в
производственных помещениях возникает в периоды пуска и
остановки реакторов, если загрузку и выгрузку в них
осуществляют открытым способом.
Снижение пожарной опасности дают реакторы, в
которых последовательно проводят несколько операций без
выгрузки ксантогената. Например, в аппаратах ВА
осуществляют обработку целлюлозы щелочью, предсозрева-
ние алкалицеллюлозы, получение ксантогенаты
целлюлозы и его растворение в щелочи.
Источниками зажигания в цехе ксантогенирования
могут быть искры механических ударов (при
неисправности мешалок, попадании механических предметов с ал-
калицеллюлозой, закрывании и открывании крышек
люков о корпус), искры разрядов статического
электричества при движении сероуглерода по трубам и теплота
самовозгорания сернистых соединений железа.
Опасное проявление источников зажигания
предупреждают систематическим контролем за исправностью
мешалок, установкой на линиях подачи щелочной
целлюлозы электромагнитных уловителей (сепараторов),
надежным заземлением всего технологического
оборудования, систематической очисткой оборудования от
сернистых соединений железа и его антикоррозионным
покрытием.
Предупреждение распространения возможного
пожара обеспечивают изолированным расположением
ксантогенаторов от другого технологического оборудования,
устройством на линиях подачи сероуглерода гидрозатво-
228


ВОДНАЯ »АЗД ИНИЦИАТОР!
СТИРОЛ
ЛАТЕКС
Рис. 3.31. Схема эмульсионной сополимеризации бутадиена со
стиролом:
/ — смеситель; 2 — реактор; 3 — сборник—отделитель; 4 —
холодильник—конденсатор; 5 —сепаратор; 6 — отпарная колонна
ров, а на вакуумных линиях ксантогенаторов — огнепре-
градителей.
Производство синтетических каучуков (СК). Для
получения СК широко применяют различные мономеры и
способы их полимеризации и сополимеризации с
различными соединениями (стиролом, альфаметилстиролом
и др.).
Синтетические каучуки делят на две группы: каучу-
ки общего (универсального) и специального назначения.
Каучуки общего назначения в основном
используются для изготовления резинотехнических изделий
широкого потребления (бутадиенстирольный, бутадиенметил-
стирольный, изопреновый и дивинильный каучуки), а
каучуки специального назначения — в специальных
областях техники.
Наибольшее распространение в народном хозяйстве
получил бутадиенстирольный (дивинилстирольный)
каучук (рис. 3.31).
В настоящее время бутадиенстирольный (СКС)
каучук получают главным образом методом эмульсионной
(латексной) полимеризации в водной среде в реакторах
непрерывного действия.
Реакция протекает при температуре 0—5 °С (чаще)
и 48—50 °С и давлении 0,65—0,8 МПа F,5—8,0 ат).
Производство бутадиенстирольного каучука состоит из
подготовки эмульсии, сополимеризации, дегазации латекса,
выделения и обработки каучука.
229


Из названных стадий производства наибольшую
пожарную опасность представляют процессы сополимери-
зации и дегазации латекса.
Смесь мономеров [бутадиен E0—90 %), стирол E0—
10 %)] подают в полимеризатор для получения
эмульсии. В состав эмульсии также входят вода, эмульгатор,
стабилизатор, инициатор и другие компоненты в
зависимости от марки каучука. В качестве инициатора
(катализатора процесса) чаще всего используют
гидроперекись изопропилбензола (гипериз), а эмульгатора —
соли жирных кислот.
Процесс сополимеризации ведут в реакторах
емкостного типа, последовательно соединенных между собой в
батарею из 12 аппаратов.
Полученный в последнем реакторе латекс подают в
сборник-отделитель, в котором путем снижения
давления выделяют основное количество незаполимеризовав-
шегося бутадиена (его 71КНп=—4,5 °С). Пары его
отводят в холодильник, конденсируют и улавливают в
сепараторе. Латекс с остаточным содержанием стирола из
сборника-отделителя подают в отпарную колонну, в
которой происходит отгонка оставшихся паров бутадиена,
стирола и частично воды. Несконденсировавшуюся часть
паров (в нее входит бутадиен) отводят на повторное,
более глубокое охлаждение и улавливание.
Из нижней части отпарной колонны дегазированный
латекс подают на дальнейшую переработку.
Пожарная опасность процессов полимеризации
бутадиена со стиролом и дегазации латекса определяется
наличием большого количества сжиженного
газа—бутадиена,, легковоспламеняющейся жидкости — стирола,
применением в качестве инициатора гидроперекиси
изопропилбензола, а также экзотермичностью химической
реакции.
Бутадиен (дивинил) С4Н6 — горючий газ (в
технологическом процессе — жидкость с Тнпп=—4,5 °С) с
концентрационными пределами воспламенения 2—11,5%
и Гга=420°С.
Стирол С6Н5СНСН2 — ЛВЖ, ГКш,= 146°С, ТВСп=
= 30сС, ГСв = 530сС, температурные пределы
воспламенения 26—59 °С.
Гидроперекись изопропилбеизола — нестойкая при
нагревании и контакте со многими веществами жидкость:
при нагревании до 120 °С или контакте с кислотами, ще-
230


лочами, солями свинца, алюминия и оксидов железа она
разлагается с воспламенением, носящим характер
взрыва.
При нормальном режиме работы технологического
оборудования горючие концентрации могут
образоваться только в мерниках с чистым стиролом, в остальных
аппаратах концентрация выше верхнего
концентрационного предела воспламенения.
Для предупреждения образования горючей среды
мерники со стиролом заменяют на автоматические
счетчики—доз атор ы.
Аварии и повреждения могут происходить в
результате образования повышенного давления и коррозии
стенок аппарата.
Причинами образования повышенного давления в
реакторе являются нарушения отвода тепла из зоны
реакции и увеличения скорости процесса полимеризации.
Для своевременного отвода избыточного тепла
полимеризаторы оборудуют мешалками и рубашками
охлаждения, в качестве хладоагента используют воду или
холодильный рассол. Своевременно очищают теплооб-
менную поверхность от полимерных отложений.
Полимеризаторы оборудуют системами автоматического контроля
и регулирования температуры. Обеспечивают точную
дозировку всех компонентов реакционной смеси. Особый
контроль устанавливают за концентрацией инициатора.
Полимеризаторы защищают от повышения давления
предохранительными клапанами и устройствами для
ручного стравливания. Стравливающие линии от
предохранительных клапанов выводят за пределы цеха, а
линии ручного сброса подсоединяют к трубопроводу
факельной системы предприятия.
Повышенную пожарную опасность представляет
нарушение режима работы аппаратов процесса дегазации,
так как поступление недегазированного латекса (в нем
содержится до 40 % остаточных мономеров) в открытые
аппараты дальнейшей его переработки могут привести
к выходу в цех паров бутадиена и стирола. При этом
создается опасность образования локальных горючих
концентраций. Основная причина нарушения процесса
дегазации связана со снижением вакуума в отпарной
колонне, которое может произойти при образовании
отложений на теплообменной поверхности
холодильников — конденсаторов или пробок в отсасывающей из
231


отггарной колонны линий, а также при появлении
неплотностей в соединениях аппаратов и трубопроводов.
Для исключения простоев технологического
оборудования предусматривают устройство двух параллельных
систем отгонки мономеров, из которых одна находится
на очистке. Осуществляют также контроль за
герметичностью оборудования.
Наличие водоэмульсионной среды, в состав которой
входят многие агрессивные компоненты, например
инициатор (пекисное соединение), кислоты, щелочи и т. п.,
вызывает коррозию стенок реактора. Внутренние
поверхности реакторов выполняют из хромоникелевой
стали или лакируют.
Глава 4. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ^
ПРИ ДОБЫЧЕ, ХРАНЕНИИ И ПЕРЕРАБОТКЕ
НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
4.1. Пожарная безопасность при добыче нефти
Нефть является одним из наиболее ценных видов
сырья, из которого получают моторные топлива,
смазочные масла, газообразные продукты, используемые в
химической промышленности для производства пластмасс,
химических волокон, синтетических каучуков и т. п.
Добыча нефти связана с осуществлением двух
основных процессов: бурения и эксплуатации скважин.
Бурение скважин подразделяется на вращательное,
турбинное и электробурение. Скважина имеет верхнюю
часть (устье), среднюю (боковую поверхность или
стенки скважины) и дно скважины (забой).
Современная буровая установка представляет собой
сложное инженерное сооружение. На рис. 4.1 показана
установка вращательного роторного бурения.
Бурят скважину с помощью специального долота,
которое вращается вместе с бурильными трубами и
разрушает пластовые породы. Образующаяся при бурении
порода поднимается из забоя с помощью воды, которую
подают во внутреннюю полость колонны труб. Через
отверстия долота вода поступает в забой скважины и
вместе с породой по межтрубному пространству подни-
232


Рис. 4.1. Схема установки
вращательного роторного
бурения:
/ — бурильное долото; 2 —
обсадная труба; 3 — колонна бурильных
труб; 4 — стол ротора; 5 —
электродвигатель; в — редуктор; 7 —
вертлюг; 8 — гибкий шланг; 9 — насос
Рис. 4,2. Схема подачи газа в
скважину при компрессорном
способе ее эксплуатации:
7 —трубы для подъема нефти;
2 — нагнетательные трубы; 3 — экс*
плуатационные трубы; 4 — труба
подачи газа; 5 — нефтяной
трубопровод
мается на поверхность, где ее в лотках очищают от
породы и вновь подают в скважину. Для увеличения
подъемной, выталкивающей породу силы вместо воды
используют водные глинистые растворы различной
плотности.
При увеличении глубины скважины бурильные трубы
постепенно наращивают, периодически поднимая их с
помощью лебедки.
При турбинном бурении колонна труб, опускаемая а
скважину, не участвует во вращательном движении. Она
служит для крепления турбины с долотом, удержания
неподвижной ее части от вращения и подачи к турбине
промывочного раствора, обеспечивающего вращение
бурильного долота. Турбинный способ бурения в
последние годы находит более широкое распространение по
233


сравнению с вращательным из-за большой скорости и
экономичности проходки.
Электробурение аналогично турбинному, но
отличается тем, что долото в забое скважины приводят во
вращательное движение с помощью электродвигателя,
питание к которому подводят по кабелю, проложенному
внутри колонны бурильных труб.
Эксплуатация скважин. В зависимости от
пластового давления добыча нефти в период промышленной
эксплуатации осуществляется тремя способами ее
отбора: фонтанным, компрессорным и глубиннонасосным.
Фонтанный способ применяют при большом пластовом
давлении, обеспечивающем вытеснение нефти на
поверхность земли. Для этого используют специальную
фонтанную арматуру на рабочее давление от 4 до 25
МПа (от 40 до 250 ат) и более. Дебит скважины и
давление на забой регулируют специальным штуцером,
выполняющим роль редуктора. Фонтанная арматура, как
правило, имеет два таких штуцера.
Компрессорный способ применяют при пластовом
давлении, недостаточном для вытеснения нефти на
поверхность земли. Сущность метода заключается в поднятии
пластового давления путем нагнетания в скважину
газа (часто воздуха) специальными компрессорами через
две дополнительно опускаемые концентрически
расположенные относительно друг друга трубы (рис. 4.2).
Систему подъема нефти с подачей в скважину газа
называют газлифтом, а воздуха — эрлифтом.
Глубиннонасосный способ отбора нефти
осуществляют с помощью специального насоса, опускаемого в
скважину. Плунжер насоса, получая движение от станка—
качалки, обеспечивает всасывание нефти из забоя и ее
нагнетание в подъемные трубы. Качалку вместе с
электроприводом устанавливают в устье скважины.
Выходящая из скважины нефть содержит попутные
газы, воду и другие примеси. Удаляют примеси на
промысловых пунктах сбора и обработки нефти с целью
получения заданного состава нефти.
Пожарная опасность при добыче
нефти. Особенности пожарной опасности бурения в целом
определяются неустойчивостью равновесия между
пластовым давлением и давлением, создаваемым
нагнетанием в скважину глинистого раствора. Это равновесие
может быть нарушено в результате: несвоевременной
234


подкачки глинистого раствора в скважину при подъеме
бурильного инструмента; увеличения потерь глинистого
раствора при бурении пород, содержащих пустоты или
трещины; уменьшения плотности глинистого раствора
при чрезмерном насыщении его нефтяными газами или
обводнении пластовыми водами.
Выбросу и открытому фонтанированию способствует
также максимальное на момент бурения пластовое
давление для данной скважины, несоответствие плотности
глинистого раствора требованиям геологического
наряда, замена глинистого раствора водой или нефтью
и т. п.
Период промышленной эксплуатации скважин при
нормальной работе установки в целом характеризуется
стационарным режимом работы технологического
оборудования. Однако на отдельных операциях, связанных с
освоением скважин, могут возникать опасные ситуации.
Так, в процессе освоения скважины при возбуждении
пласта, осуществляемого путем снижения давления на
забой, может значительно повыситься давление на устье
скважины и вызвать повреждение или срыв арматуры с
открытым фонтанированием.
Возбуждение пласта с помощью эрлифта приводит
к выделению из скважины значительного количества
горючих паров и газов даже без повреждения арматуры.
Большую опасность здесь представляет процесс так
называемого тартания, при котором через открытое устье
скважины на поверхность могут выходить горючие газы
и пары нефти, способные в смеси с воздухом образовать
горючую концентрацию в объеме значительных
размеров.
Однако наиболее опасным является открытое
фонтанирование, которое приводит к выбросу большого
количества нефти и газа и образованию горючего парогазо-
воздушного облака гигантских размеров. Облако в
зависимости от мощности фонтана, метеорологических
условий и рельефа местности может распространиться на
расстояние 1—2 км и более от фонтанирующей
скважины.
Наиболее вероятные источники зажигания при
бурении связаны с тепловым проявлением механической,
химической и электрической энергии.
Опасность проявления механической энергии
обусловлена возможностью выброса из скважины глинистого
235


раствора. Вместе с раствором из скважины могут быть
выброшены буровой инструмент ил и. горная порода,
которые при ударе о стальные элементы оборудования
высекают искры, имеющие достаточную для зажигания
воспламеняющую способность.
Опасно также тепловое проявление процесса
самовозгорания отложений сернистых соединений железа,
которые образуются на внутренних стенках
технологического оборудования в результате химического
взаимодействия сероводорода или свободной серы со
стальными поверхностями. При контакте с кислородом воздуха
сернистые соединения железа способны активно
окисляться вплоть до их самовозгорания. Наибольшая
опасность самовозгорания существует в аппаратах
емкостного типа, куда периодически может поступать воздух
(резервуары, сепараторы и другое промысловое
оборудование).
Повышенную опасность представляют скважины с
электропогружными насосами, так как предполагают
использование разветвленной сети электропроводов и
кабелей, находящихся под напряжением. Поэтому имеется
опасность теплового проявления коротких замыканий и
перегрузок силовой сети.
На буровой установке могут быть и другие источники
зажигания: искры двигателей внутреннего сгорания (при
использовании в качестве привода двигателей
внутреннего сгорания), открытое пламя аппаратов с огневым
подогревом (например, трубчатые печи пунктов
комплексной подготовки нефти) и разряды атмосферного
электричества.
Характерными путями распространения пожара на
установке являются парогазовоздушное облако и
зеркало разлившейся нефти, образующиеся при аварийном
выбросе нефтн и газа, а также при открытом
фонтанировании нефти.
Пожар на фонтанирующих скважинах может
достигать катастрофических масштабов, распрострняться на
соседние буровые установки и сооружения в результате
мощного теплового излучения от образующегося
вертикального факела пламени высотой до 100 м и более и
горящей вокруг него нефти, разлившейся на площади
нескольких тысяч квадратных метров.
Меры профилактики при добыче н е ф-
т и. В процессе бурения необходимо строго соблюдать
236


режим бурения, исключая возможность повреждения
технологического оборудования, выброса глинистого
раствора из скважины. Для этого в забой скважины
подают такое количество раствора или воды, которое
обеспечит быстрое заполнение пробуренного
пространства, исключит возможность разрушения стенок
скважины, охладит бурильный инструмент и создаст давление
на забой скважины, достаточное для предупреждения
выброса и открытого фонтанирования при достижении
пластов залегания нефти и газа.
В процессе бурения следят за давлением,
развиваемым насосами, и плотностью глинистого раствора. Если
по прогнозам геологов при бурении возможны выбросы,
то на устье скважины устанавливают превенторы,
которые перекрывают кольцевое пространство между
бурильными трубами и колонной обсадных труб. Для этих
же целей в бурильных трубах устанавливают обратные
клапаны. При бурении разведочных скважин установка
превенторов обязательна. Если при выбросе и
фонтанировании превентор закрыть не удается, то
останавливают работу двигателей внутреннего сгорания,
обесточивают осветительные и силовые электрические линии, не
применяют искроопасный инструмент и т. п., сообщают
в пожарную охрану о происшедшем, приводят в боевую
готовность отделение ДПД.
При фонтанном способе эксплуатации скважин
контролируют исправность, прочность и герметичность
фонтанной арматуры, рабочее давление на скважине,
при компрессорном способе — исправную работу
компрессорных станций, обеспечивающих подачу воздуха или
газа в скважину, температурный режим компрессоров и
давление в системе; при глубиннонасосном способе —
исправную работу механизмов станка-качалки. Для
предупреждения заклинивания плунжера насоса от
попадания в него песка на конце колонны труб устанавливают
специальные фильтры. Предупреждение розлива нефти у
скважины достигают установкой обратного клапана на
выкидной линии, соединяющей арматуру скважины с
газосепаратором.
237


4.2. Классификация складов нефти
и нефтепродуктов
К складам относится комплекс сооружений и
установок, предназначенных для приема, хранения и отпуска
потребителям нефти и нефтепродуктов, которые
поступают (на склад или к потребителю) по
железнодорожному, автомобильному, водному или трубопроводному
транспорту.
В соответствии с главой СНиП по проектированию
складов нефти и нефтепродуктов склады по своему
назначению и вместимости подразделяются на две
группы. К первой группе относятся склады, представляющие
собой самостоятельные предприятия для хранения и
снабжения нефтью и нефтепродуктами различных
потребителей, товарно-сырьевые склады (резервуарные
парки) нефтеперерабатывающих и нефтехимических
предприятий, резервуарные парки насосных станций
магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, а
также перевалочные склады (базы) нефти и
нефтепродуктов.
Склады первой группы в зависимости от вместимости
делятся на три категории: I — свыше 100000 м3, II —
свыше 20 000 до 100 000 м3 включительно и III — до 20 000 м3
включительно.
Ко второй группе относятся склады нефти и
нефтепродуктов, входящие в состав промышленных,
энергетических и других предприятий. На них нефтепродукты
хранятся в резервуарах и таре общей вместимостью:
легковоспламеняющихся — 2000 м3 при наземном и 4000 м3
при подземном хранении; горючих соответственно
10 000 м3 и 20 000 м3. Если общая приведенная
вместимость склада превышает эти количества, то
проектирование складов осуществляют по нормам проектирования
для складов первой группы (приведенная вместимость
склада определяется из расчета, что 1 м3
легковоспламеняющихся нефтепродуктов приравнивается к 5 м3
горючих, а 1 м3 вместимости при наземном хранении к
2 м3 вместимости при подземном хранении).
Основными сооружениями складов являются
установки для слива и налива, насосные станции (рассмотрены
в разделе 3.5) и сооружения для хранения нефти и
нефтепродуктов.
238


4.3. Сливные и наливные устройства складов
Установки для слива и налива нефти и
нефтепродуктов в зависимости от способа их транспортировки
могут быть в виде железнодорожных сливо-наливных
эстакад, сливо-наливных причалов и пирсов, а также сливо-
наливных устройств для автоцистерн.
Железнодорожные сливо-наливные эстакады по
конструкции представляют собой сооружения (рис. 4.3),
состоящие из односторонних или двусторонних галерей
с железнодорожными подъездными путями,
коллекторов со сливными установками, отводными
трубопроводами и дыхательными свечами (вантузами).
Операции слива и налива осуществляют самотеком
при благоприятном рельефе местности, когда напор, со-
Рис. 4.3. Схема процесса слива на двухсторонней железнодорожной
эстакаде:
/—галерея; 3 — вагон—цистерна; 3—сливное устройство; 4 —
железнодорожные подъездные пути; 5 — отводящий трубопровод; 6 — коллектор (желоб);
7 — дыхательная свеча (ваатуз)
239


Рис. 4.4. Схема закрытых
сливо-наливных устройств:
/ — вагон—цистерна; 2 —
трубопровод к вакуумному
коллектору; 3 — Вакуумный
коллектор; 4 —к вакуумному насосу:
5 — насос: 6 — отводящий
трубопровод; 7 — коллектор; 8 —
устройство для нижнего слива-
налива; 5 — гибкий рукав для
верхнего слива—налива; 10 —
слнво-наливной стояк
здаваемый разностью геодезических отметок,
обеспечивает необходимую производительность слива (налива),
а также с помощью насосов.
Слив и налив цистерн производят через верхнюю
горловину (верхний слив и налив) или через устройства,
расположенные снизу цистерны (нижний слив и налив).
При этом сливо-наливные устройства могут быть
закрытыми в виде системы трубопроводов со сливными и
напорными коллекторами (рис. 4.4), а также открытыми
в виде сливных межрельсовых или боковых желобов и
лотков (см. рис. 4.3).
Для нижнего слива и налива маловязких нефтей и
нефтепродуктов применяют установки шарнирно-сочле-
ненного исполнения (с универсальными сливными
приборами) различного типа: УСН, АСН и др., для нижнего
слива вязких нефтепродуктов в межрельсовый желоб —
установки типа СПГ, которые представляют собой
гибкие гофрированные рукава, закрепленные на патрубках
сливных коллекторов, с устройствами для присоединения
к железнодорожным цистернам.
При верхнем сливе и наливе применяют одиночные
стояки, которые при групповом использовании
объединяют й железнодорожную эстакаду. Устройства для
верхнего слива и налива выполнены в виде вертикально
установленных трубопроводов (стояков), которые в
верхней части через поворотные сальники соединяются
с гибкими гофрированными шлангами (рукавами),
прикрепленными для их разгрузки к поворотным консолям.
Концы шлангов сливо-наливных стояков для прочности
оборудуют наконечниками.
Эстакады устраивают на прямом, чаще тупиковом,
участке железнодорожного пути. Протяженность фронта
слива и налива принимают различной, но не более мак-
240


симальной длины одного маршрута (железнодорожного
состава).
Для перевозки нефти и нефтепродуктов по железной
дороге используют четырех- или восьмпосные вагоны-
цистерны грузоподъемностью соответственно 60 и 120 т,
которые, как правило, оборудуют универсальными сливо-
иаливными приборами, предохранительными клапанами,
а в отдельных случаях — паровой рубашкой.
Пожарная опасность на эстакадах для
слива и налива нефтей и нефтепродуктов обусловлена
возможностью образования горючих паровоздушных
смесей как внутри технологического оборудования (в
вагонах-цистернах, сливных коллекторах,
промежуточных резервуарах и т. п.), так и на прилегающей
территории. ОпасЕюеть среды внутри технологического
оборудования определяется рабочей температурой жидкости.
Например, температурные пределы воспламенения ро-
машкинской нефти (—36,1 ч—2,8 °С) создают
возможность для образования горючей паровоздушной смеси
внутри «дышащего» технологического оборудования
даже в период нормальной его работы: зимой, весной и
осенью — при неподвижном или увеличивающемся
уровне жидкости, а летом — при снижении уровня жидкости.
Образование горючей концентрации на прилегающей
территории связано с вытеснением паровоздушной
смеси наружу из сливных коллекторов через дыхательные
свечи при сливе и из внутреннего объема цистерн при
наливе. Эта опасность зависит от количества
вытесняемых паров и метеорологических условий (главным
образом от наличия или отсутствия ветра), а количество
вытесняемых паров, в свою очередь, зависит от свойств
сливаемого (наливаемого) продукта, его рабочей
температуры, способа слива—налива и конструкции
используемых сливоналивных устройств.
Верхний слив—налив по сравнению с нижним
обладает повышенной пожарной опасностью вследствие
неполного опорожнения цистерн при сливе и увеличенного
выхода паров нефтепродуктов через открытые люки при
наливе, когда образуется открытая падающая струя
продукта, приводящая к разбрызгиванию жидкости и
резкому увеличению скорости ее испарения.
Это подтверждается исследованиями характера
изменения концентрации паров нефтепродуктов в
выходящей из горловины цистерны смеси при наливе (рис. 4.5)
16—779 241


\0,6
5
О
t
tJ
/
4
0,1 0Л 0,
4
\
h
/
6 0.8 J
Рие. 4.5. Изменение
концентрации паров при
наливе
1 — «падающей» струей
(лабораторные опыты); 2 —
под слой жидкости
(лабораторные опытьО; 3 — под
слой жидкости (натурные
опыты)
СТЕПЕНЬ ЗАПОЛНЕНИЯ
падающей струей (наконечник гибкого шланга
расположен у горловины цистерны) и под слой жидкости
(наконечник опущен до дна цистерны). Кроме того,
верхний слив нефтепродуктов с высокой упругостью паров
в жаркую погоду сопровождается образованием газовых
пробок во всасывающей линии. Это приводит к обрыву
столба жидкости в сифонах сливных стояков и полному
прекращению слива с помощью центробежных насосов
или значительному сокращению расхода сливаемой
жидкости при использовании поршневых насосов.
Поэтому для снижения пожарной опасности применяют, как
правило, нижний слив—налив. Для предупреждения
обрыва столба жидкости при верхнем сливе используют
также погружные эжекторы, которые исключают
образование вакуума во всасывающем трубопроводе.
Однако их применение не устраняет первых двух недостатков
верхнего слива (увеличенный выход паров наружу и
неполное опорожнение цистерн).
Максимальная загазованность эстакад при
проведении операций слива — налива наблюдается летом в
вечерние, ночные и утренние часы в условиях полного
безветрия. При сливе и наливе легковоспламеняющихся
нефтепродуктов через закрытые сливоналивные
устройства опасная загазованность на эстакаде создается
при скорости ветра менее 3 м/с.
Основными источниками загазованности на
эстакадах являются дыхательные свечи сливных коллекторов
и открытые люки железнодорожных цистерн. Однако
особую опасность представляют аварии технологического
оборудования, при которых возможен неизмеримо
больший выход огнеопасных жидкостей. Наиболее
характерными авариями на эстакадах являются повреждение
цистерн с продуктами при взаимном столкновении и
обрыв сливоналивных устройств при внезапном трога-
242


нии с места цистерны или группы цистерн, находящихся
под сливом—наливом. Причины этих аварий связаны с
ошибками, допускаемыми при маневрировании
маршрутов, и с несогласованностью действий обслуживающего
персонала при проведении сливоналивных операций.
Специфичными источниками зажигания при
проведении сливоналивных операций являются искры топок и
высоконагретые поверхности тепловозов, искры
механических ударов (при открывании и закрывании люков
цистерн, присоединении сливных устройств, установке
откидных переходных мостиков от галереи к люкам
цистерн и т.п.), искры трения при торможении цистерн,
разряды статического и атмосферного электричества, а
также тепловое проявление электрической энергии при
неисправности электрооборудования.
Характерными путями распространения пожара на
эстакадах могут быть сливные коллекторы (чаще
открытые), поверхность разлитого нефтепродукта, парогазо-
воздушные смеси (облака). Размеры опасной зоны часто
превышают установленные нормами разрывы до
соседних эстакад, обгонных путей, насосных станций и
вспомогательных сооружений. Пожары на эстакадах часто
сопровождаются взрывами железнодорожных цистерн и
сливных коллекторов, при которых возможен выброс
горящего продукта на большое расстояние и
значительное увеличение площади пожара. Быстрому развитию
пожара на эстакадах способствует также большое
количество нефтепродуктов, находящихся в цистернах,
коллекторах и трубопроводах, повышенная замазученность
цистерн, сливоналивных устройств, переходных галерей
и территории эстакад.
Снижение опасности образования горючей среды на
железнодорожных эстакадах достигают применением
сливоналивных устройств двух различных типов в
зависимости от пожароопасных свойств сливаемых
(наливаемых) жидкостей. Так, для нефтей и нефтепродуктов
(кроме мазутов) с температурой вспышки 120 °С и ниже
применяют закрытые сливоналивные устройства, для
иефтей и нефтепродуктов с температурой вспышки выше
120 °С и мазутов — открытые сливные устройства.
Условиям пожарной безопасности оба названных
типа устройств отвечают тогда, когда их используют для
слива и налива нефтей и нефтепродуктов с Гвсп выше
120 °С (а закрытые — для всех ГЖ). В этом случае го-
16* 243


ЗАКРЫТЫЙ
f Л
ВЕСНА
ЗИМА ОСЕНЬ ЛЕТО
'///////мшштж
'30 0 20 Б1
п
ЗАКРЫТЫЕ
У/////////////
W
ИЛИ ОТКРЫТЫЕ
W/////////M///A
Твсп- °С
Рис. 4.6. Схема оценки опасности образования горючей концентрации
внутри и снаружи дышащих аппаратов на сливо-наливных эстакадах
рючая паровоздушная смесь, исходя из условий
опасности A.2), ни внутри, ни снаружи технологического
оборудования образоваться не может при условии, что Г
сливаемой (наливаемой) жидкости меньше ее ГВСп.
Иначе обстоит дело, когда закрытые сливо-наливные
устройства применяются для ЛВЖ (с ГВСп не выше
61 °С). У этих жидкостей Гвсп лежит в интервале
изменения рабочей температуры сливаемой (наливаемой)
жидкости или близко от него (рис. 4.6). Поэтому внутри
дышащего технологического оборудования может
образоваться горючая концентрация. Эта опасность,
например для нефтей и бензинов, увеличивается в холодное
время года. В теплое время паровоздушная
концентрация в оборудовании с этими жидкостями находится за
верхним концентрационным пределом воспламенения и,
следовательно, смесь в аппаратах в результате
переобогащения негорючая, если в дышащем оборудовании нет
условий для поступления воздуха извне. Однако в этих
условиях вытесняемая через горловины цистерн (при
наливе) и вантузы (при сливе) паровоздушная смесь
несет опасность образования горючей концентрации на
территории железнодорожных эстакад.
Вероятность образования горючей концентрации
внутри технологического оборудования при сливе
(наливе) керосинов и реактивных топлив, наоборот,
повышается в теплое время года, когда температурные пределы
их воспламенения с учетом коэффициента запаса
перекрывают интервал рабочих температур. По этой же
причине опасность загазовывания территории эстакад
возникает только в теплое время года.
При сливе (наливе) дизельных топлив, если их
рабочая темлература мало отличается от температуры окру-
244


Рис. 4.7. Схема герметизированного слива ЛВЖ нз
железнодорожных цистерн с использованием газоуравннтелыгой обвязки:
/ — железнодорожная цистерна; 2 — огнепреградитель; 3 — гаэоуравннтельиан
обвязка; 4— приемный резервуар; 5 — насос; 6 — сливной коллектор; 7 —
сливное устройство
жающей среды, опасность образования горючей
концентрации внутри и снаружи технологического
оборудования отсутствует (по температуре вспышки они
приближаются к ГЖ или являются ими).
Закрытые сливоналивные устройства не
обеспечивают требуемой по условиям пожарной безопасности
герметизации системы слива — налива, так как дышащее
технологическое оборудование сообщается с атмосферой
через свечи сливных коллекторов и горловины цистерн,
из которых и происходит выход паров наружу. Поэтому
борьба с загазованностью территории эстакад при сливе
(наливе) ЛВЖ должна быть направлена на полную
герметизацию всего технологического оборудования.
Для этой цели могут быть использованы системы
газоуравнительной обвязки (рис. 4.7), передавливающие
вытесняемую из наполняемого аппарата парогазовую
смесь в аппарат, из которого слили жидкость. Строгое
соблюдение материального баланса между жидкой и
газовой фазами в замкнутой системе емкостных аппаратов
(цистерна — сливной коллектор — резервуар) позволяет
весьма эффективно использовать газоуравнительную
обвязку в технологических процессах слива — налива.
Газоуравнительная обвязка не только исключает
опасность загазования территории железнодорожных
эстакад, но и предупреждает образование горючей
паровоздушной смеси внутри аппаратов. Она успешно
применяется, например в установках АСН, в которых
парогазовая смесь, вытесняемая при наливе, из цистерны через
гибкий рукав, обратный клапан и огнепреградитель ус-
245


тановки по газоуравнительной обвязке от стояка
направляется в расходный резервуар.
Профилактика загазованности территории сливона-
ливных эстакад направлена также на предупреждение
переливов цистерн и сливных коллекторов, выхода ЛВЖ
и ГЖ через неплотности и повреждения, для чего
регулярно проводят профилактический осмотр
технологического оборудования, при котором устанавливают и
устраняют неисправности и места утечек, а также планово-
предупредительные ремонты технологического
оборудования.
Предупреждение переливов достигают механизацией
и автоматизацией' технологических процессов слива и
налива. Для автоматизации налива светлых
нефтепродуктов в железнодорожные цистерны применяют,
например, установки АСН-2 (и ее модификации), которые
имеют герметизованную крышку с датчиком
ограничителя перелива: при достижении предельного уровня
жидкости в цистерне налив ее автоматически прекращается.
Предупреждение опасности источников зажигания,
связанных с работой тепловозов, обеспечивают
ограничением их маневров на территории железнодорожной
эстакады. Например, сквозное движение тепловозов по
железнодорожным путям, оборудованным сливоналив-
ными устройствами, не допускается вообще. Сортировку
цистерн с их расцепкой и сцепкой осуществляют за
пределами слнвоналивной эстакады. Во время слива —
налива нефтепродуктов с температурой вспышки паров
менее 61 °С маневровые работы и подача другого
маршрута на свободный путь эстакады также не допускаются.
Для разогрева вязких нефтей и нефтепродуктов на
эстакадах используют водяной пар. Например, нижний
слив нефтей и нефтепродуктов, требующих подогрева и
размыва осадков, выполняют одним из трех способов:
самотеком в желоб через межрельсовые средства
герметизации или в подземные, так называемые «нулевые»
резервуары; самотеком в желоб через средства
герметизации слива, установленные сбоку от железнодорожного
полотна; самотеком или принудительно через коллектор
и средства герметизации, установленные сбоку от
железнодорожного полотна. Нефть и нефтепродукты
подогревают с помощью циркуляционной системы ег
теплообменниках или в оборудованных для этой цели резервуарах.
При сливе мазута описанная выше система подогре-
246


ва дополнительно оборудуется пароспутниками —
паровыми трубопроводами, проложенными параллельно ма-
зутопроводам. Пароспутники служат для
дополнительного подогрева мазута на пути его транспортировки при
поступлении из расходного резервуара на эстакаду.
Кроме паровых подогревателей для подогрева вязких
нефтей и нефтепродуктов также используют различные
электронагреватели (ТЭНы). Учитывая особую
пожарную опасность ТЭНов, слив вагонов-цистерн в период их
работы не допускается.
При использовании электронагревателей погружного
типа для предупреждения воспламенения и выброса
сливаемого нефтепродукта от перегрева включение их
производят только после полного погружения в жидкость на
глубину не менее 0,5 м.
Для предупреждения образования искр
механических ударов и трения цистерны под слив и налив подают
и отводят плавно, без толчков и рывков. На территории
эстакады для торможения и фиксации цистерн
применяют деревянные прокладки или башмаки из искробезепас-
ного металла. Не допускают удары при подключении
(отключении) слнвоналивных приборов цистерн к сли-
воналивным установкам эстакады, при закрытии
крышек люков цистерн (их снабжают резиновыми
прокладками), установке переходных мостиков (их снабжают
деревянными подушками е потайными болтами) и
других операциях.
Нижний слив и особенно нижний налив снижает
опасность образования зарядов статического электричества.
При верхнем наливе {если нижний невозможен)
наконечник шланга опускают до дна цистерны так, чтобы
налив с самого начала осуществлялся под слой жидкости
без образования падающей струи. На величину
электростатического потенциала большое влияние оказывают
условия транспортирования нефтепродукта, в частности
скорость движения и материал трубопровода (рис. 4.8).
В связи с этим положительный результат дает
ограничение скорости движения жидкости.
Для предупреждения накапливания зарядов
статического электричества все технологическое оборудование
(железнодорожные пути, эстакады, трубопроводы,
цистерны и т. и.) заземляют. Резиновые сливоналивные
шланги с металилческими наконечниками заземляют
проволокой или металлическим тросиком, обвивающим
247.


Рис. 4.8. Изменение
потенциала при движении бензина
/ — стальная труба; 2 — свинцовая
труба; 3 — резиновый шланг
СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ, м/с
шланг по всей длине. Для улучшения отвода
электрических зарядов внутренний слой сливо-наливных рукавов
выполняют из маслобензостойкой резины с повышенной
электропроводимостью.
Эффективность заземления можно значительно
увеличить за счет повышения удельной объемной
электропроводимости нефтепродукта, если к нему добавить
небольшое количество антистатических присадок,
например, олеаты и нафтенаты кобальта и хрома для
углеводородных моторных топлив.
Опасность разрядов атмосферного электричества
предупреждают полным прекращением процессов слива
и налива нефти и нефтепродуктов во время грозы с
последующим герметичным закрытием люков
вагонов-цистерн, находящихся на путях железнодорожной эстакады.
Ограничение распространения пожара на эстакадах
обеспечивают надежной герметизацией сливных
приборов и коллекторов, недопущением переливов цистерн,
созданием условий, способствующих рассеиванию
выходящей из свечей паровоздушной смеси (увеличением
высоты свечей, применением суживающихся насадков и
т.п.). Для уменьшения мощности выброса паров к
моменту слива коллекторы целесообразно держать
заполненными, а насосы — включать одновременно с началом
слива, используя при этом системы автоматической
блокировки.
На случай аварийного выхода нефтепродуктов
площадки сливоналивньтх эстакад планируют с уклоном в
сторону отводных лотков. Лотки соединяют через
гидравлические затворы со сборниками или
производственной канализацией. Для предотвращения распростраие-
248


кия пожара производственные коммуникации
(трубопроводы для отвода и подвода нефтепродуктов,
паровоздушные линии) защищают огнепреградителями,
предусматривают соответствующие противопожарные
разрывы между отдельными элементами внутри эстакады, а
также между эстакадой и соседними зданиями и
сооружениями.
4.4, Хранение нефти и нефтепродуктов
Сооружения для хранения нефти и нефтепродуктов
на складах являются основными. Они могут быть в виде
отдельно стоящих резервуаров или группы резервуаров
(резервуарных парков), а также складских зданий и
сооружений, в которых хранение осуществляют в
переносной таре. Сооружения для хранения нефти и
нефтепродуктов могут быть наземными, а также подземными, т. е.
заглубленными в грунт или обсыпанными грунтом. При
подземном хранении наивысший уровень жидкости в
резервуаре или разлившейся жидкости в здании
(сооружении) склада должен быть ниже наинизшей
планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 м от
стенки резервуара или здания и сооружения) не менее
чем на 0,2 м.
При резервуарном хранении используются стальные и
железобетонные резервуары. В зависимости от формы
они могут быть цилиндрическими (вертикальными или
горизонтальными), прямоугольными, шаровыми и
каплевидными.
Наибольшее распространение получили наземные
стальные вертикальные резервуары типа РВС со
стационарной крышей (рис. 4.9 и 4.10) объемом от 100 до
50 000 м3. Размеры этих резервуаров колеблются в
широких пределах: например, резервуар типа РВС-50 000
при высоте 17,9 м достигает в диаметре 60,7 м. Для
хранения нефти и мазута часто используют также
прямоугольные заглубленные (подземное хранение)
железобетонные резервуары типа ЖБР объемом 10 000 и
30 000 м3.
Тарное хранение нефти и нефтепродуктов осуществ-
вляют в складских зданиях и сооружениях (под
навесом и на открытых площадках) в зависимости от
климатических условий, типа тары и свойств хранимой
жидкости (вещества). В качестве тары для хранения ис-
249


15 f$
Y/ S/Y ////// ////// ///у// /// //////////Я I'// ///////// /fV S/S /// S/S SSf SSS S/S SSs
Рис. 4.9. Схема расположения оборудования на вертикальных
резервуарах для маловязких нефтепродуктов:
/ — приемо-раздаточный патрубок; 2— перепускное устройство; 3 —
управление хлопушкой; 4 — трос; 5 — ленокамера; 6 — монтажный патрубок; 7, 12 —
огнепреградители; 8 — предохранительный клапан; 9 — замерный люк; 10 —
молниеприемннк; // — сниженный пробоотборник; 13 — дыхательный клапан;
14 — световой люк; 15 — снгиализатор уровня; 16 — установка замера уровня;
77 —люк—лаз; 18 — сифонное устройство; 19 — заземление (клемма); 20 —
хлопушка
пользуют бочки, канистры, специальные контейнеры,
фляги, бидоны и другую более мелкую штучную упаковку.
Пожарная опасность хранения нефти и
нефтепродуктов определяется возможностью образования горючей
концентрации внутри и снаружи емкостной аппаратуры.
Опасность образования горючей среды внутри
аппаратов, в том числе и мелкой тары при неподвижном
уровне жидкости, можно характеризовать температурными
условиями хранения по соотношению A.2). Для
аппаратов наземного хранения, которые летом могут под-
250


W 11 JZ
V/////// /// /////////7/////r/7/////// /%^ 777 7//77/ /// ////// //777777/77777f
Рис. 4.10. Схема расположения оборудования на вертикальных
резервуарах для высоковязких нефтепродуктов и масел:
1 — шарнир подъемной трубы; 2 — приемо-раздаточный патрубок; 3 —
перепускное устройство; 4 — ручная лебедка; 5 — подъемная труба; 6 — роликовый
блок; 7 — молииеприемник; 8 — вентиляционный патрубок; 9— сниженный
пробоотборник; 8 — вентиляционный патрубок; 9 — сниженный пробоотборник;
10 — световой люк; 11 — замерный люк; 12 — установка замера уровня; 13 —
заземление (клемма); И — сифонный кран; 15 — люк—лаз; 76 — монтажный
патрубок
вергаться длительному тепловому воздействию
солнечной радиации, концентрация насыщения будет
определятся ни температурой хранимой жидкости, а темпера-
турой поверхностного слоя (она может отличаться от
Траб жидкости на 1О...15°С). Так, если жидкость хранят
в аппарате с неподвижным уровнем при температуре,
близкой к температуре окружающего воздуха, то:
емкости с бензином опасны зимой; емкости с керосином
опасны летом в солнечную погоду; дизельное топливо
безопасно в любое время года.
Оценка горючести среды в аппаратах для хранения
251


Рис. 4.11. Изменение
концентрации в газовом
пространстве С™ резервуара:
/ — область воспламенения; 2—¦
опасный интервал
ОТКАЧКА ПРОСТОИ НАПОЛНЕНИЕ ПРОСТОЙ
нефтей и нефтепродуктов по температурным пределам
воспламенения с практической точки зрения очень
удобна. Однако область ее применения ограничена, так как не
все режимы работы емкостных аппаратов
характеризуются насыщенной концентрацией. Например, состояние
насыщения может нарушаться при опорожнении
аппарата. В этот период уровень жидкости снижается, в
результате чего происходит подсос наружного воздуха и
внутри аппарата может образоваться горючая
концентрация (рис. 4.14).
Оценка горючести среды по температурным пределам
не применима также к емкостям с мазутом, так как их
свободное пространство при отстое постепенно
насыщается горючими газами — продуктами термического
распада, которые в растворенном виде содержатся в массе
мазута. В этих случаях оценки возможности образования
горючей среды рекомендуется проводить по
концентрационным пределам воспламенения A.3), а рабочую
концентрацию паров определять расчетом или
экспериментально.
Опасность образования горючей среды вне аппаратов
появляется главным образом в периоды «больших
дыханий», когда проводятся операции наполнения. Периоды
«малых дыханий» кратковременны. Они сведены до
минимума применением на резервуарах со стационарной
крышей дыхательных клапанов различной конструкции,
в том числе клапанов типа СМДК (рис. 4.12) с
давлением срабатывания до 2000 Па B00 мм вод,.ст.). Поэтому
при малых дыханиях мощность выброса паров для
образования горючей среды в окружающей атмосфере, как
правило, недостаточна.
Опасность образования горючей паровоздушной
среды у дыхательной арматуры при «выдохе» определяется
252


Вид А
Рис. 4.12. Механический дыхательный клапан СМДК, совмещенный с пламягасящей кассетой:
/ — корпус; 2— кассета; 3 — тарелка давления; 4 — грузы; 5 -- крышка; 6 — тарелка вакуума


состоянием среды в газовом пространстве (см. рис. 4.11).
Так, если концентрация паров в газовом пространстве
резервуара Сгп<СНпв, то опасности образования
горючей среды у дыхательной арматуры не возникает даже в
безветренную погоду. Поэтому условие опасности
образования горючей среды снаружи у аппаратов при
«выдохе» будет иметь вид Сгп^Снпъ, а при установлении в
газовом пространстве резервуара насыщенного
(равновесного) СОСТОЯНИЯ —Т^Тнпп.
Предупреждение образования горючей концентрации
внутри резервуаров на практике обеспечивается
ликвидацией паровоздушного пространства и использованием
газоуравнительной обвязки (см. § 1.1).
Применение резервуаров с плавающей крышей и
понтоном, а также с газоуравнительной обвязкой, кроме
снижения опасности образования горючей концентрации
внутри аппартов, обеспечивает уменьшение выхода
паров хранимых жидкостей наружу. Это предупреждает
опасность загазования территории резервуарных парков
даже в безветренную погоду.
Наиболее характерной причиной повреждения
резервуаров со стационарной крышей может быть
образование повышенного давления или вакуума при нарушении
режима работы дыхательных устройств главным
образом зимой вследствие примерзания тарелок дыхательных
клапнов или оледенения кассет огнепреградителя.
Снижение пропускной способности дыхательных клапанов
при интенсивном наполнении может вызвать резкое
увеличение давления и, как следствие, — полное
разрушение резервуара. Чаще все же происходят локальные
повреждения резервуаров, например, надрыв крыши в
стыке ее со стенками (при росте давления) или смятие
верхних поясов резервуара выше уровня жидкости (при
вакууме) .
Для предупреждения этой опасности используют не-
примерзающие дыхательные клапаны (рис. 4.13),
которые обеспечивают непримерзаемость тарелок. Однако
опасность оледенения огнепреградителя остается. Она
вызывается конденсацией паров воды, содержащихся в
вытесняемой при «выдохе» из резервуара
паровоздушной смеси. Конденсат интенсивнее всего образуется при
контакте с наиболее охлажденными металлическими
элементами поверхности дыхательной арматуры и, в
частности, с кассетой огнепреградителя, которая оказыва-
254


ПгП
Рис, 4.13, Непримерзающий дыхательный клапан НДКМ:
/ — присоединительный патрубок; 2 — огиепреградительная кассета; 3 — сед*
ло; 4—мембрана; 5 — подвеска (цепочка): 6 — люк для обслуживания; 7 —
сменные диски; 8 — диски; 9 — импульсная трубка
255


ется вынесенной с помощью дыхательных патрубков
сравнительно далекого от эбъема резервуара.
Образующийся при отрицательных температурах
наружного воздуха водяной конденсат постепенно
намерзает, вызывая уменьшение проходного сечения огнепре-
градителя. Поэтому в этих условиях (особенно в
районах Крайнего Севера) нужна такая дыхательная
арматура резервуаров, в которой предупреждалась бы
возможность охлаждения огнепреградителей до
отрицательных температур. Это может быть достигнуто их
утеплением, специальным обогревом, размещением в
объеме резервуара с положительной температурой
хранимого продукта и т. п.
Основными источниками зажигания при хранении
нефти и нефтепродуктов является теплота прямых
ударов молнии, разрядов статического электричества, искр
механического происхождения, самовозгорания
пирофорных отложений, а также искр пусковой,
регулирующей аппаратуры, электроприводов задвижек и другого
электрооборудования.
Более 80 % пожаров от молний со взрывом в газовом
пространстве резервуаров с нефтью происходит в июне—
июле на нефтебазах нефтеперерабатывающих заводов и
нефтепроводов. Например, в 1971 г. в сырьевом парке
одного из нефтеперерабатывающих заводов по этой
причине одновременно горело восемь резервуаров
ЖБР-10 000; в том же году в резервуарном парке
другого нефтеперерабатывающего завода при пожаре
одновременно горело шесть ЖБР-10000; в 1979 г. в
резервуарном парке нефтеперерабатывающей станции сгорел
РВС-20 000. Все эти пожары произошли от прямых
ударов молнии и сопровождались тяжелыми последствиями.
Считается, что при ударе молнии может произойти
проплавление металлического листа толщиной менее
4...5 мм. Поэтому защиту резервуаров от прямых ударов
молнии при толщине металла его крыши не менее 4 мм
и отсутствии дыхательных клапанов, а также отдельных
резервуаров объемом меньше 200 м3 (независимо от
толщины металла) осуществляют заземлением корпуса,
т. е. без специальных молниеприемников и токоотводов.
Однако при устройстве молниезащиты надо
учитывать, что опасность воспламенения горючей смеси
внутри резервуара может наступить гораздо раньше (до про-
плавлення металла), когда стальной лист крыши резер-
256


Рис. 4.14. Зависимость
максимальной
температуры нагрева листа от
его толщины при ударе
молнии
800
\
\
жидки
ЙМЕТАЛЛ
\. ПЛАСТИЧЕСКОЕ
Л. СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛА
0,5 0,7 0,9 <Г,см
вуара прогреется до температуры самовоспламенения.
Так, по данным В. С. Комелькова (рис. 4.14), прогрев
стального листа до Гсв возможен при толщине до 8 мм.
Поэтому в наиболее опасных случаях, например при
повышенной вероятности прямых ударов молнии, на ре-
резервуарах устанавливают специальные молниеприем-
ники.
Молниеприемники нужны также тогда, когда
защищаемые резервуары имеют дыхательные клапаны,
чтобы предупредить воспламенение горючих
паровоздушных смесей, выходящих из резервуаров. Резервуары при
толщине металлической крыши менее 4 мм защищают
отдельно стоящими или устанавливаемыми на их
крышах молниеотводами, у которых молниеприемники с
помощью токоотводов соединяют с заземлителями.
Подземные резервуары типа ЖБР, класс зоны В-1г
по ПУЭ, от прямых ударов молнии защищают отдельно
стоящими молниеотводами. В зону их защиты включают
пространство, ограниченное параллелепипедом высотой
5 м над дыхательными клапанами с основанием,
отстоящим от стенок крайнего резервуара на 40 м (рис. 4.15).
Профилактику разрядов статического электричества
обеспечивают главным образом надежным заземлением
резервуаров, других емкостей и соединенных с ними
трубопроводов.
Однако заземление не во всех случаях является
достаточно эффективным. Например, оно не обеспечивает
своевременный отвод электростатических зарядов, если
они образуются в движущейся массе нефтепродуктов на
некотором удалении от стенок резервуара, так как уг-
17—779
257


Рнс. 4.15. Зона молниезащиты для заглубленных железобетонных
резервуаров (размеры даны в метрах)
леводородные жидкости, обладая низкой удельной
электропроводимостью, склонны не только к интенсивной
электризации, но и к длительному сохранению
электростатического заряда.
Поэтому резервуары и другие емкостные аппараты
объемом более 50 м3 присоединяют к заземлителям не
менее, чем в двух точках. Наибольший эффект в этих
условиях дает применение резервуаров с плавающей
крышей или понтоном (плавающий понтон и крышу
соединяют с корпусом резервуара не менее, чем в двух
точках, гибкими металлическими перемычками
достаточной длины с заземленным корпусом резервуара), так
как у них обеспечивается эффективный отвод зарядов
статического электричества одновременно со всей
поверхности жидкости независимо от диаметра резервуара.
Поплавки дистанционных измерителей уровня
фиксируют с помощью вертикально натянутых
металлических струн так, чтобы исключить их горизонтальное
перемещение. Выполняя роль направляющих, струны
исключают сближение поплавка со стенкой резервуара и
тем самым предупреждают опасность искрового
разряда. Для исключения концентрации зарядов статического
электричества поплавки выполняют округлой формы без
углов и заостренных кромок.
Наполнение резервуаров является наиболее опасной
операцией, при которой в результате интенсивного
перемешивания поступающего в резервуар нефтепродукта
потенциал образующихся зарядов статического
электричества может достигать максимального значения.
Поэтому наполняют резервуары под слой жидкости с при-
258


менением устройств, обеспечивающих одностороннена-
правленное горизонтальное вращение нефтепродукта
(для снижения турбулентности), ограничивают скорость
закачки, для смешивания нефтепродуктов используют
резервуары с плавающей крышей или понтоном. Если
применяют устройства для ручного замера уровня и
отбора проб жидкости, то их изготавливают из токопрово-
дящих материалов и заземляют.
Чтобы исключить опасность разряда между зеркалом
жидкости и опускающимся заземленным измерителем
уровня или пробоотборником, измерение уровня и отбор
проб осуществляют через определенное время после
закачки, когда произойдет естественное рассеивание
(релаксация) накопившихся в жидкости зарядов.
Например, если удельное электрическое сопротивление
поступающей в резервуар жидкости более 10п Ом«м, то
названные выше ручные операции проводят не менее,
чем черз 20 мин после закачки при неподвижном уровне
жидкости в резервуаре.
Для уменьшения электризации жидкости при ее
движении по наполнительному трубопроводу используют
релаксационные емкости, представляющие собой
расширенные участки трубопроводов, внутри которых для
увеличения электропроводимости движущейся массы
жидкости в продольном направлении установлены
заземленные металлические пластины и натянутые струны.
Для предупреждения механических искр,
образующихся при выполнении ручных операций, например, при
погрузке и разгрузке жидкостей в таре, ремонте
оборудования, замере уровня и отборе проб нефтепродукта из
резервуара и т. п., используется искробезопасный
инструмент и приспособления.
Однако более эффективным средством борьбы с
механическими искрами является исключение самих
ручных операций, в том числе при замере уровня и отборе
проб, путем использования дистанционных устройств
для замера уровня и полуавтоматических сниженных
пробоотборников. Самовозгорание сернистых
соединений железа чаще всего происходит в резервуарах и
других емкостных аппаратах, где обращаются
высокосернистые нефти и бензиновые фракции. Температура при
самонагревании в окисляющемся слое отложений может
подняться до 6О0...700°С, что достаточно не только для
воспламенения горючей концентрации паров нефтепро-
17% 259


дукта в смеси с воздухом, но и для ее образования при
бедной концентрации, например, в опоржнеином
резервуаре.
Для снижения опасности образования пирофорных
отложений осуществляется: предварительная очистка
нефти от серы и сернистых соединений перед подачей ее
на склад или перед ее переработкой на пунктах
подготовки нефти и нефтеперерабатывающих заводах;
снижение температуры хранимого нефтепродукта или
предупреждение его нагрева от теплоты солнечной радиации
(окраска резервуаров в светлые тона, использование
подземного метода хранения нефтей и нефтепродуктов
и т. п.); антикоррозионное покрытие внутренней
поверхности емкостных аппаратов; использование
неметаллических емкостей, например, железобетонных
резервуаров, пластмассовой переносной тары и т. п.
Для предупреждения самовозгорания пирофорных
отложений обеспечивается уменьшение или полное
исключение поступления в газовое пространство
резервуара воздуха; соблюдение сроков вывода емкостных
аппаратов на простой и уменьшение длительности их простоя;
систематическая очистка резервуаров от отложений;
дезактивация отложений путем медленного их
окисления.
Искры электрооборудования также нередко могут
стать источником зажигания, так как технологические
процессы на складах нефти и нефтепродуктов
насыщены электроустановками различного назначения:
задвижками с электроприводом, уровнемерами и другими уст-
ройствами с дистанционным управлением.
Электрооборудование располагают в помещении операторной, в
будке КИПиА или манифольдном колодце, куда могут
поступать и накапливаться горючие пары хранимых
жидкостей в количестве, достаточном для образования
горючих концентраций. Для предупреждения этой
опасности применяют взрывозащищенное
электрооборудование, будки КИПиА и операторные с
электрооборудованием нормального исполнения обеспечивают
гарантированным подпором чистого воздуха или выносят за
пределы взрывоопасной зоны.
Характерными путями распространения пожара на
складах могут быть дыхательная арматура (патрубки)
и трубопроводы газоуравнительной обвязки
резервуаров, разлившиеся нефтепродукты, горючие парогазовоз-
260


душные смеси, образующиеся при загазовании
территории.
Опасность распространения пожара через
дыхательные патрубки внутрь резервуара и по трубопроводам
газоуравнительной обвязки существует только для
емкостей с ЛВЖ, а при пожаре опасность может появиться
и в резервуарах с ГЖ. Поэтому дыхательные патрубки
резервуаров защищаются от распространения пламени
огнепреградителями с насадком, выполненным чаще в
виде кассеты со спирально свернутыми совместно
гофрированной и плоской лентами (см. рис. 1.22). Такие
огнепреградители могут быть совмещены с
дыхательными клапанами.
Трубопроводы газоуравнительной системы (ГУС)
защищают теми же огнепреградителями, что и
дыхательные патрубки резервуаров. Пожары в резервуарных
парках страны и за рубежом показывают, что такой
вариант защиты газоуравнительной обвязки от
распространения пожара не является обоснованным.
Огнепреградители в этих условиях не могут задержать пламя,
так как режим их эксплуатации в ГУС отличается от
режима эксплуатации в дыхательных патрубках.
В коротких дыхательных патрубках перед фронтом
пламени не образуется заметного избыточного давления.
В длинных участках труб (какими являются
трубопроводы ГУС) при сгорании смеси развивается
значительное давление, которое приводит к увеличению скорости
распространения пламени и детонации. В этих условиях
огнепреградители типа ОП могут не только пропускать
через себя пламя, но и разрушаться.
Для надежной защиты трубопроводов ГУС от
избыточного давления в узле огнепреградителя
устанавливают разрывные мембраны (рис. 4.16).
Растекание нефтей и нефтепродуктов на складах
может происходить по разным причинам. Даже небольшие
утечки через неплотности во фланцевых соединениях,
через сальники задвижек и т. п., если они
систематические, могут привести к постепенному пропитыванию
поверхности грунта или твердого покрытия в
помещениях или на территории склада. Эта опасность
исключается: своевременным устранением мест утечек,
оборудованием приемо-раздаточных патрубков хлопушками,
препятствующими самопроизвольному истечению
нефтепродуктов из резервуаров.
261


Рис. 4.16. Схема защиты
газоуравнительной обвязки огне-
преградителями типа ОП с
взрывными мембранами:
1 — огнепреградитель; 2 —
трубопровод обвяэкн; 3 — взрывная мем-i
брана
Переливы в результате переполнения резервуаров
предупреждают контролем за уровнем жидкости в
период их наполнения. Для этой цели резервуары с
избыточным давлением в газовом пространстве выше
2-Ю3 Па B00 мм вод. ст.) оборудуют стационарными
устройствами для дистанционного измерения уровня,
которые дополняются блокировкой, обеспечивающей
автоматическое отключение наполнительных насосов при
достижении в резервуаре предельного уровня жидкости.
Предупреждение аварийного растекания жидкости
обеспечивается выбором площадки для резервуарного
парка с учетом рельефа местности (их размещают на
более низких отметках земли), а также устройством
вокруг отдельно стоящих резервуаров или группы
резервуаров обвалования с отводом разлившейся жидкости в
систему канализации. Обвалование может быть
выполнено в виде сплошного земляного вала или стены,
рассчитанными на гидростатическое давление вылившейся
жидкости. Оно должно вмещать объем наибольшего
резервуара, находящегося в данном обваловании. Однако
такое обвалование не рассчитано на удержание
нефтепродукта при динамическом воздействии волны,
образующейся в результате полного повреждения
резервуара. Поэтому при большом объеме резервуаров за
первым обвалованием на некотором расстоянии
устанавливают второе обвалование или предусматривают
сбор разлитого нефтепродукта с помощью отводных
канав в земляные амбары. Роль второго обвалования
могут выполнять дороги с повышенным профилем
проезжей части.
262


Складские здания для горючих нефтепродуктов в
таре проектируются высотой не более трех этажей, а для
легковоспламеняющихся нефтепродуктов —
одноэтажными. Хранение горючих нефтепродуктов в таре
допускается в одноэтажных подземных сооружениях.
Здания для хранения нефтепродуктов в таре
разделяются противопожарными перегородками на
складские помещения вместимостью каждого не более 200 м3
легковоспламеняющихся и не более 1000 м3 горючих
нефтепродуктов. Общая вместимость одного складского
здания не превышает 1200 м3 легковоспламеняющихся
и 6000 м3 горючих нефтепродуктов. Складские
помещения могут размещаться в одном здании с разливочными,
расфасовочными, раздаточными, насосными и другими
обслуживающими помещениями с выделением
складской части противопожарными перегородками.
При хранении нефтепродуктов в складских зданиях
и под навесами с механической укладкой тары высота
стеллажей или штабелей принимается не более 5,5 м.
В каждом ярусе стеллажа тара размещается в один ряд
по высоте и в два ряда по ширине. Ширина штабеля
принимается не более четырех поддонов. Между
штабелями и стеллажами устраиваются проезды шириной не
менее 1,4 м и проходы — 1,0 м.
При хранении нефтепродуктов на открытых
площадках тара укладывается в штабеля. Длина одного
штабеля не более 25 м, ширина—15 м, высота — 5,5 м. На
каждой площадке допускается размещать не более
шести штабелей. Для ограничения площади разлива
нефтепродуктов площадки (открытые и под навесами) для
хранения нефтепродуктов в таре ограждаются земляным
валом или несгораемой стеной высотой 0,5 м.
4.5. Пожарная безопасность нефтеперерабатывающих
предприятий
Перечень технологических установок на
нефтеперерабатывающих заводах может отличаться друг от друга
в зависимости от ассортимента выпускаемых
нефтепродуктов и качества поступающей на переработку нефти.
Однако установки подготовки нефти, первичной
перегонки, крекинга составляют основу
нефтеперерабатывающих производств и входят в состав почти каждого
современного нефтеперерабатывающего завода.
263


Установки подготовки нефти. Процессы,
положенные в основу подготовки сырой нефти связаны с
проведением процессов отстоя, химической или
термохимической очистки и электрообессоливания.
Процесс отстоя применяют для очистки нефти от
воды и от растворимых в воде солей, когда на очистку
подают неустойчивую эмульсию типа нефть — вода. В этой
эмульсии вода находится в виде макрокапель,
равномерно распределенных в нефти. Разделение в этом случае
идет в обыкновенных отстойниках за счет
гравитационных сил, возникающих из-за разности плотностей воды
и нефти. Для ускорения процесса отстоя повышают
температуру эмульсии, добавляют специальные
поверхностно-активные вещества — деэмульгаторы.
Существует и устойчивая эмульсия типа нефть —
вода, в которой вода равномерно распределена в нефти в
виде микрокапель. Такую смесь в отстойниках разделить
не удается даже при длительном отстаивании.
Процессы химической или термохимической очистки
сырой нефти, проводимые на установках ТХУ,
применяют для создания условий выделения из нефти водоне-
растворимых солей. Для этой цели в нефть добавляют
щелочь или кислоту, которые взаимодействуют с
нерастворимыми в воде солями. При этом получаются соли,
растворимые в воде. Подводимое в этом случае тепло
способствует ускорению этого химического превращения.
Процессы электрообессоливания проводят на
установках ЭЛОУ. Эти установки являются более сложными
и имеют повышенную пожарную опасность. Поэтому
рассмотрим их более подробно.
ЭЛОУ предназначена для очистки сырых нефтей от
нежелательных примесей, главным образом от солей и
воды. Очистка нефти на этих установках идет
эффективно при наличии даже устойчивой эмульсии.
Сущность процесса обессоливания нефти заключается
в следующем (рис. 4.17). Сырую нефть предварительно
смешивают с горячей водой (в объеме до 15 %), которая
постепенно растворяет в себе соли, содержащиеся в
нефти. Для превращения водонерастворимых солей в
растворимые в нефтяную эмульсию добавляют раствор
щелочи. Чтобы ускорить процесс расслоения нефтяной
эмульсии, используют деэмульгаторы, которые, снижая
поверхностное натяжение водяных капель, способствуют
их свободному слиянию (укрупнению) при соударении
264


8
12
Рис. 4.17. Схема электрообессоливающей и обезвоживающей
установки
1 — сырая нефть; 2 — теплообменник; 3—обессоленная н обезвоженная
нефть; 4 — горячая вода; 5 — деэмульгатор; 6 — раствор щелочи; 7 — электро-
дегндратор; 8 — иефть; 9 — пара электродов; 10 — уровень раздела фаз
нефть — вода; // — вода; 12 — переливная труба для сброса воды в
канализацию
друг с другом. Для увеличения вероятности соударения
водяных капель на эмульсию действуют мощным
переменным электрическим полем высокого напряжения (до
40 000 В).
Попадая в электрическое поле, водяные капельки
заряжаются попеременно зарядами различной полярности.
Частая смена направления поля вызывает их колебание.
При этом водяные частицы, сталкиваясь друг с другом и
укрупняясь, получают способность преодолевать силы
вязкости окружающей их нефти. Происходит расслоение
эмульсии на нефть и воду. Для снижения вязкости нефти
процесс ведут при повышенной температуре. Тепло
способствует также ускорению химического взаимодействия
щелочи с нерастворимыми в воде солями для получения
водорастворимых солей.
Пожарная опасность ЭЛОУ характеризуется
наличием большого количества нефти, обращающейся в
технологическом оборудовании. Основным аппаратом, где
осуществляется процесс электрообессоливания, является
электродегидратор (ЭД). Большое распространение
получили шаровые ЭД, представляющие собой
герметичный емкостной аппарат диаметром около 10 м (объем
около 600 м3). Внутри аппарата на специальных
изоляторах подвешены три пары электродов — набор
концентрических колец из полосового алюминия. К ним от
трансформатора подают электрический ток высокого напряже-
265


ния. Рабочее давление в аппарате составляет 0,5—
0,7 МПа E—7 атм), температура 100—110 °С.
Предварительно нагретую сырую нефть с
необходимыми добавками в ЭД подают снизу по трем трубам,
имеющим на концах распределительные головки, в
среднюю часть каждой пары электродов. Обессоленную и
обезвоженную нефть, постепенно поднимающуюся в
верхнюю часть аппарата, отводят по трубе и после
охлаждения примерно до 40 °С подают на установки
первичной переработки нефти. А отстоявшуюся,
насыщенную солями воду отводят из нижней части ЭД в
канализацию.
При нормальном режиме работы горючая
концентрация внутри ЭД образоваться не может, так как
отсутствует ПарОВОЗДуШНЫЙ Объем И, Кроме ТОГО, Граб^Гапв.
Опасность образования горючей концентрации
появляется внутри ЭД в периоды пуска и остановки, а также
в канализационной системе в результате попадания туда
нефти через дренажную линию сброса воды при
снижении уровня раздела фаз нефть — вода.
Однако наибольшую опасность представляют
повреждения ЭД в результате образования повышенного
давления, коррозии и температурных воздействий на стенки
аппарата, когда происходит выход нефти наружу.
Давление в аппарате может повышаться в
результате: нарушения материального баланса; вскипания воды
и нефти при резком снижении давления в ЭД из-за
увеличенного отбора нефти или воды; парогазообразова-
ния от теплового воздействия электрической дуги,
возникающей при нарушении нормального режима
работы или неисправностях ЭД (повысился уровень
раздела фаз до электродов, провисли верхние
электроды и т. п.).
Коррозия стенок ЭД обусловливается наличием в
нефти серы (химическая коррозия) и воды
(электрохимическая коррозия). Интенсивному коррозионному
износу подвержены стенки нижней части аппарата, где
протеканию электрохимической коррозии способствует вода,
имеющая в своем составе повышенное содержание
различных солей.
Температурные воздействия вызываются длительным
действием нормальной рабочей температуры и ее
колебаниями на материал проходных изолятов (бушингов),
которые приводят к их постепенному износу и разгерме-
266


тизадии мест уплотнения; электрической дугой,
образующейся при замыкании на корпус (прогар стенок).
Источником зажигания, специфичным для ЭД,
является тепловое проявление: электрической дуги,
образующейся при пробое бушингов, замыкании на корпус,
межэлектродном замыкании и т.д.; короткого замыкания
при перегреве трансформаторов; самовозгорания
отложений сернистых соединений железа.
Характерными путями распространения пожара на
ЭЛОУ в случае его возникновения являются:
образующаяся при аварии смесь паров нефти (ее 7'раб>7'всп) с
воздухом и зеркало разлившейся нефти; теплоизоляция
аппаратов и трубопроводов, пропитанная нефтью.
Возникновение пожара и его развитие на установке
предупреждают автоматическим регулированием расхода
нефти, воды, деэмульгатора, щелочи и других
компонентов, температуры и давления в электрогидраторах,
уровня раздела фаз и дренирования соленой воды в
канализацию. Для предупреждения опасности повреждения
технологического оборудования электродегидраторы
оборудуют системами аварийного стравливания
избыточного давления путем отвода части нефти через
предохранительный клапан в аварийную емкость.
Для исключения пробоя проходных изоляторов
электродегидраторы оборудуют системой автоматического
регулирования напряжения, подаваемого на электроды, в
зависимости от влажности поступающей в аппарат
нефти. Трансформаторы располагают на обособленной
площадке. Если это выполнить не удается, то предпочтение
отдается сухим трансформаторам или трансформаторам
с негорючими (например, силиконовыми) маслами. Для
предупреждения разлива масел под трансформаторами
устанавливают специальные поддоны.
Установки первичной перегонки нефти. Под
первичной перегонкой нефти понимают совокупность
физических процессов, направленных на ее разделение по
фракциям в соответствии с их температурой кипения: до
мазута (получаются светлые нефтепродукты); до гудрона
(получаются масла).
При ректификации до мазута давление мало
отличается от атмосферного (РРаб=0,11—0,12 МПа или 1,1—
1,2 ата), поэтому установки по перегонке нефти до
мазута называют атмосферными трубчатками (AT).
При ректификации до гудрона процесс ведется под
267


Рис. 4.18. Схема атмосферно-вакуумной трубчатки:
/ — предварительная отбензинивающая колонна К-1; 2 — пары нестабильного
бензина; 3—сложная ректификационная колонна К-2 с выносными отпарны-
ми секциями и эвапаратором; 4 — теплообменники; 5 — обессоленная и
обезвоженная нефть с ЭЛОУ; 6—беизнн; 7 —лигроин; Я —керосин; 9 — со Л яр;
10 — вакуумная колонна К-10; 11 — газойль; 12 — веретенное масло; 13 —
машинное масло; 14—цилиндровое масло; 15 — гудрон; 16 — трубчатая печь;
17 — мазут; 18 — отбензнненная нефть
вакуумом (ЯРаб=0,08 МПа или 600 мм рт. ст.), поэтому
установки по перегонке нефти до гудрона называют
вакуумными трубчатками (ВТ).
Существуют также установки по перегонке нефти
сразу до гудрона. Они состоят из двух взаимосвязанных
частей — атмосферной и вакуумной. Поэтому такие
установки называют атмосферновакуумными
трубчатками (АВТ).
В атмосферном блоке АВТ применяют три схемы
разделения нефти: с одной сложной ректификационной
колонной, с предварительным испарителем и сложной
колонной, с предварительной отбензинивающей и сложной
колоннами. Схема с предварительной отбензинивающей
колонной и сложной ректификационной колонной
наиболее распространена в отечественной практике (рис. 4.18).
Обессоленную и обезвоженную нефть прокачивают
через теплообменники, где ее нагревают отводимыми с
установками дистиллятами до 150—200 °С, затем она
поступает в предварительную колонну К-1, в которой от
нефти отделяют пары бензина и воды (ее остаточное
содержание). Отбензиненную нефть из кубовой части
направляют в печь для нагрева до 250—350 °С и затем — в


основную сложную ректификационную колонну К-2,
которая состоит из 3—5 простых колонн (в зависимости от
числа вводимых дистиллятов). Верхний дистиллят
выводят в паровой фазе, остальные — жидкими боковыми
погонами через отпарные секции, внутренние или выносные,
(как показано на схеме). Из нижней, кубовой части
колонны, отводят мазут. Его подогревают в трубчатой
печи до 400—450°С и подают в вакуумную колонну К-Ю
для получения масляных дистиллятов и вакуумного
газойля, являющегося сырьем установок каталитического
крекинга.
Для снижения температуры кипения разделяемых
компонентов и предотвращения термического разложения
сырья перегонку мазута осуществляют в вакууме. С
увеличением вакуума температура кипения компонентов
снижается, особенно компонентов с большой
молекулярной массой. Вакуум в колонне создают
барометрическими конденсаторами и вакуумными насосами
(поршневыми, ротационными, эжекторными или струйными),
которые можно включать в различной последовательности.
Пожарная опасность установок первичной перегонки
нефти характеризуется наличием большого количества
ЛВЖ, ГЖ, их паров и углеводородных газов. Так, в
некоторых аппаратах (ректификационных колоннах,
трубчатых печах) находится одновременно от 20 до 30 т и
более нефтепродуктов.
Показатели пожарной опасности нефтепродуктов
колеблются в широких пределах. Так, Гвсп: у нефтей — от
— 35 до +36° и выше, бензинов — от —36 до —7СС,
лигроинов — от —7 до +17°С, керосинов — от 4-15 до
+ 60°С и выше, мазутов — от +60 до +120 °С,
минеральных масел — от + 120 до +220 СС.
Анализ этих цифр показывает, что в
производственные условиях даже при нормальной работе
технологического оборудования нефтепродукты могут иметь
температуру, лежащую в температурных пределах
воспламенения. Следовательно, горючая концентрация может
образоваться не только в паровоздушном пространстве
аппаратов, но и при выходе паров наружу.
При нормальной работе установок возможность
образования горючей концентрации существует в дышащих
аппаратах и в вакуумных ректификационных колоннах.
При образовании неплотностей или повреждений в
вакуумных колоннах АВТ или ВТ будет происходить
269


подсос наружного воздуха внутрь аппаратов. При этом
возможны два случая, которые в основном зависят от
места повреждения по высоте колонны и от
температурного режима. Если Граб^Гс фракции на
соответствующей месту повреждения тарелке, то пары продукта,
смешиваясь с воздухом, воспламеняются и установится
диффузионное горение внутри колонны в виде факела. Если
ГРаб<^'св нефтепродукта, то подсасываемый воздух,
смешиваясь с парами, будет образовывать горючую
концентрацию. При этом возможен взрыв внутри аппарата.
При повреждениях аппаратов и трубопроводов
нагретые нефтепродукты могут выходить наружу. При этом
также возможны два случая. Если 7раб выходящей
жидкости меньше 7СВ, то она будет растекаться и интенсивно
испаряться. В этом случае создается опасность
образования горючей (в пределах воспламенения)
паровоздушной смеси.
Если Граб выходящей жидкости больше или равна ее
Гсв, то при контакте с воздухом она воспламеняется и,
растекаясь, будет гореть.
Причины повреждения и специфические источники
зажигания основных аппаратов установок первичной
перегонки нефти (ректификационных колонн, трубчатых
печей, теплообменников) раскрыты ранее (см. главу 3).
Развитая сеть различных коммуникаций
(трубопроводные эстакады, лотки, система канализации),
разлившиеся жидкости и облака парогазовоздушной смеси,
образующиеся на аппаратном дворе при авариях
технологического оборудования, — характерные пути для
распространения пламени.
Установки крекинга нефти. Установки первичной
перегонки нефти позволяют получить только 15—20 %
светлых нефтепродуктов. Для увеличения выхода
светлых нефтепродуктов из нефти, наряду с ее физическим
разделением, используют химический способ — процесс
расщепления (крекирования) тяжелых молекул
углеводородов с целью получения более легких
нефтепродуктов с улучшенными свойствами вследствие образования
молекул кольчатого и изомерного строения.
В зависимости от условий проведения процесса
крекинга различают термический и каталитический крекинг,
которым соответствуют установки термического и
каталитического крекинга.
Установки термического крекинга (ТК). На установ-
270


Рис. 4.19. Схема установки термического крекинга:
/ _ печь легкого крекинга; 2 — печь тяжелого крекинга; 3 — реакционная
камера; 4 —гудрон; 5 — вторичный испаритель; € — сырье; 7 — теплообыениикг
8 — первая РК; 9 — вторая РК; Ю — холодильник; 11 — жирный крекинг—газ
(на сорбцию бензина); 12 — газосепаратор; 13 — нестабильный бензин; 14 —
дизельное топливо
ках ТК расщепление молекул тяжелого сырья проводят
под воздействием высокой температуры (около 500 °С)
и при повышенном давлении (РРаб = 5—7 МПа E0—
70 ат).
Чтобы реакция расщепления проходила до конца,
необходима большая длина змеевиков реактора. Для
сокращения длины змеевика на практике за реактором
устанавливают пустотелую колонну — первичный
испаритель, где завершается процесс расщепления вследствие
резкого снижения рабочего давления до 0,5—1 МПа E—
10 ат). Колонну в связи с этим называют реакционной
камерой.
Рассмотрим наиболее распространенную схему (рис.
4.19) термического крекинга. Сырье (чаще мазут),
пройдя через теплообменник, с температурой около 80 °С
поступает в верхнюю часть вторичного испарителя.
Верхняя часть испарителя отделена от нижней, поэтому мазут
не может стекать вниз, где находится крекинг — остаток
с температурой около 400°С. Однако пары крекинг —
остатка свободно проходят через слой мазута, нагревая
его до ПО—120 °С и обогащая своими легкими
фракциями.
Из вторичного испарителя иаэ^т направляют в
первую ректификационную колонну для его первичного
разделения. Образующиеся легкие фракции из головной
271


части этой колонны направляются для повторного
разделения во вторую ректификационную колонну. В
результате отгонки легких фракций в обеих колоннах, в их
кубовых частях, образуются остатки, которые в
зависимости от температуры кипения имеют различный состав.
В первой колонне остаток называют тяжелым (его
температура кипения около 400°С), во второй — легким
(температура кипения около 300 °С). Тяжелый
остаток подают в печь легкого крекинга (ПЛК), легкий
остаток— в печь тяжелого (глубокого) крекинга (ПТК).
Проходя по змеевикам печей при избыточном давлении
около 5—6 МПа E0—60 ат) и нагреваясь (до 480 °С в
ПЛК и до 500 °С в ПТК), остатки подвергаются
крекированию.
В результате процесса крекинга в змеевиках
трубчатых печей образуются сложные смеси углеводородов
примерно одинакового состава, которые направляются в
первичный испаритель, где происходит завершение
процессов расщепления при снижении температуры до
420°С и давления до 0,5—1 МПа E—10 ат). В
реакционной камере при этом идет грубое разделение смеси на
две фазы — парогазовую и жидкую, содержащую кокс.
Пары и газы из первичного испарителя, проходя
последовательно обе ректификационные колонны,
постепенно укрепляются углеводородами бензинового состава
и при температуре около 250 °С выводятся из головной
части второй колонны. После охлаждения парогазовая
смесь поступает в газосепаратор для отделения от
жидкой фазы (нестабильного бензина) несконденсировавше-
гося жирного крекинг — газа, который направляется на
абсорбционную установку для улавливания паров
бензина.
Часть флегмы постоянно отбирают с нижних тарелок
второй ректификационной колонны и после охлаждения
в виде фракции дизельного топлива выводят с
установки. На установке получают также гудрон — тяжелый
крекинг-остаток, который выводят из нижней части
вторичного испарителя.
Пожарная опасность установок термического
крекинга по сравнению с установками первичной перегонки
нефти увеличивается в связи с более жестким режимом
работы основного технологического оборудования
[(рабочая температура достигает 480—500 °С, рабочее
давление— до 5 МПа E0 ат)], что способствует повышен-
272


ному износу технологического оборудования,
разгерметизации мест уплотнения и выдавливанию через
неплотности нефтепродуктов; интенсивному образованию на
внутренних стенках змеевиков трубчатых печей
отложений кокса и, как следствие, — прогару труб и пожару в
печи. Кроме того, на установках ТК нефтепродукты
нагреты выше температуры самовоспламенения, поэтому
при выходе через неплотности и повреждения наружу
они будут воспламеняться от контакта с воздухом.
Установки каталитического крекинга. Установки
каталитического крекинга позволяют также увеличить
выход светлых нефтепродуктов, причем более высокого
качества, чем при термическом крекинге. При
каталитическом крекинге меньше протекает побочных реакций,
поэтому выход светлых нефтепродуктов несколько
увеличивается.
В отличие от термического крекинга при
каталитическом крекинге расщепление молекул углеводорода
протекает при низком давлении Рраб = 0,15—0,3 МПа A,5-ь
-т-3 ат). Процесс регулируется действием катализатора,
его селективной адсорбционной способностью, которая
обеспечивает удерживание у своей поверхности молекул
более тяжелых углеводородов. Это способствует
увеличению времени их пребывания в зоне высокой
температуры и обеспечивает более глубокое расщепление. В
результате реакции расщепления получается значительное
количество изомеров, которые повышают октановое
число полученных продуктов.
В качестве катализаторов используются алюмосили-
катные катализаторы, в состав которых входит: 70—
80 % SiO2, 10—20 % А12О3 и окислы других металлов.
Катализатор постепенно загрязняется отложениями
кокса и смолообразных веществ, и активность его
(реакционные свойства) ослабевает. Для восстановления
активности катализатора его регенерируют путем
медленного выжигания кокса в потоке горячего воздуха при
температуре 550—700 °С в специальных
аппаратах-регенераторах, которые в непрерывных процессах
монтируются рядом с реактором.
В зависимости от вида катализатора установки
каталитического крекинга бывают с шариковым
(гранулированным) (рис. 4.20) и пылевидным катализатором (рис.
4.21).
Углеводородное сырье, как правило более легкого со-
18-779 273


8
Рис. 4.20. Схема установки каталитического крекинга с шариковым
катализатором:
/ — сырье; 2—трубчатая иечъ; 3 — водяной пар; 4 — отпарная зона; 5 —
реакционная зона; 6—продукты крекинга на ректификацию; 7 — реактор; Я —
азот или водяной пар; .9 — подпитка свежим катализатором; 10 — пневмоподъ-
емкики; 11 — сепараторы воздуха; 12 ~ регенератор; 13 — дымовые газы; 14—
топки высокого давления; 75—воздух; 16 — дозеры
става, чем при термическом крекинге (соляровые и даже
керосиновые фракции), нагревается до рабочей
температуры в теплообменниках, а затем в трубчатых печах
и поступает в реакционную зону реактора, где его пары
при контакте с катализатором подвергают крекингу.
Катализатор иа контактирование непрерывно поступает из
верхней части реактора. Продукты крекинга в виде
смеси подают на разделение в цех ректификации, а
отработанный катализатор сбрасывают в дозер пневмоподъем-
ника, где он подхватывается потоком горячего воздуха,
поступающего из топки высокого давления, и
поднимается в сепаратор, В сепараторе происходит отделение
воздуха от гранул катализатора, и катализатор
поступает в верхнюю часть регенератора. Регенерацию
осуществляют при постоянном движении катализатора сверху
274


Рис. 4.21. Схема установки
каталитического крекинга с
пылевидным
катализатором:
/ — сырье; 2 — трубчатая печь;
3 — регенератор; 4 — дымовые
газы; 5 — водяной пар; 6 — от-
парная колонка; 7 — реактор;
8 — продукты крекинга на
ректификацию; 9 — топка высокого
давления; 10 — воздух
вниз. Образующиеся при окислении продукты выводят в
дымовую трубу. Для предупреждения перегрева и
спекания катализатора на разных уровнях в регенераторе
устанавливают змеевиковые водяные холодильники.
Регенерированный катализатор поступает в дозатор
второго пневмоподъемника, горячим воздухом поднимается в
сепаратор и оттуда по самотечной линии сбрасывается в
бункерную часть реактора.
Для предупреждения прорыва реакционной смеси из
зоны контактирования вверх верхнюю часть реактора
соединяют с нижней с помощью стояка, площадь сечения
которого обеспечивает создание сухого затвора из
гранул катализатора. Кроме того, в бункерную часть
реактора непрерывно подают азот или водяной пар.
Осуществляют автоматический контроль и регулирование
температуры в реакторе, расхода исходной смеси и
катализатора при их поступлении в реакционную зону.
Предупреждение попадания продуктов крекинга в пнев-
моподъемник осуществляется созданием давления
водяным паром в нижней отпарной зоне реактора.
Пожарная опасность установок каталитического
крекинга с гранулированным катализатором во многом
аналогична опасности установок термического крекинга, так
как на этих установках применяется много однотипного
оборудования (трубчатые печи, ректификационные
колонны, насосы, теплообменники и т. гь). Вместе с тем на
установках каталитического крекинга применяют
реакторы и регенераторы, особенности пожарной опасности
275


которых заключаются в возможности их повреждения
при нарушении режима работы.
Основными причинами повреждения реактора
являются взрывы горючей паровоздушной смеси,
образующейся в результате:
прорыва продуктов крекинга из зоны реакции в
бункер и циклонный сепаратор. При этом появляется также
опасность выхода крекинг-газа наружу через сепаратор с
последующим самовоспламенением на воздухе); выхода
продуктов реакции из нижней части реактора в дозёр
пневмоподъемника.
Прорыв продуктов крекинга в бункер происходит
вследствие нарушения (прекращения) циркуляции
катализатора; повышения давления в зоне реакции;
нарушения подачи азота или водяного пара в бункерную часть
реактора.
Выход продуктов реакции в дозёр происходит из-за
нарушения подачи пара в отпарную зону; повышения
давления в зоне реакции при росте рабочей
температуры, нарушении процесса ректификации (в цехе
разделения) и попадания жидкой фазы с сырьем.
Причинами повреждения регенератора могут быть:
взрывы смеси углерода с воздухом, образующейся в
результате неполного окисления кокса при
недостаточной подаче горячего воздуха или сильном загрязнении
поверхности катализатора;
резкое увеличение давления за счет вскипания при
попадании в окислительную зону с температурой 500—
700 °С охлаждающей воды через поврежденные
змеевики встроенных холодильников;
эрозия стенок за счет механического, абразивного
воздействия гранулированного катализатора;
коррозия стенок при воздействии продуктов сгорания.
Принципиальная схема установки каталитического
крекинга с пылевидным катализатором показана на рис.
4.21.
Нагретый до рабочей температуры сырьевой поток,
захватывая сбрасываемый из регенератора катализатор,
подают в нижнюю часть реактора. Проходя через
распределительную решетку, поток теряет свою скорость, и
парогазовая смесь равномерно распределяется по всему
сечению реактора. При этом образуется устойчивый
кипящий (псевдоожиженный) слой катализатора для
улучшения условий контактирования.
276


Образующуюся смесь продуктов реакции через
систему пылеулавливающих устройств выводят из верхней
части реактора и направляют на разделение в цех
ректификации. А часть загрязненного катализатора через от-
парную колонку по самотечной линии сбрасывают в
поток горячего воздуха и с его помощью подают в нижнюю
часть регенератора. В регенераторе также образуется
взвешенный, только уже в воздушном потоке, слой
катализатора, в котором происходит процесс регенерации
катализатора. Образующиеся высоконагретые продукты
сгорания после предварительной их очистки в
электрофильтрах направляют в котлы-утилизаторы.
При нормальной работе установок каталитического
крекинга с пылевидным катализатором горючие
концентрации внутри аппаратов образоваться не могут, так
как в реакторе отсутствует воздух, а в регенераторе —
парогазообразные горючие продукты. К тому же оба эти
аппарата работают под избыточным давлением.
Особенности пожарной опасности таких установок
связаны с возможностью образования горючих
концентраций при нарушении подвижного динамического
равновесия между реактором и регенератором, как
сообщающимися сосудами. При этом возникает опасность
попадания воздуха в реактор, а горючих газов — в
регенератор в результате: прекращения или уменьшения
подачи водяного пара в отпарную колонку реактора;
нарушения или полного прекращения циркуляции
катализатора; повышения давления в реакторе или регенераторе.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ НЕФТЕБАЗ
1. Соответствует ли требованиям главы СНиП
«Склады нефти и нефтепродуктов» группа и категория
нефтебазы по вместимости?
2. Соблюдаются ли противопожарные разрывы между
сооружениями нефтебазы (насосными станциями, резер-
ву,арными парками, сливо-наливными эстакадами и
другими), отдельными резервуарами и в целом от
нефтебазы до соседних объектов?
3. В каком состоянии содержится территория
нефтебазы (захламленность сгораемыми отходами, наличие
участков со следами замазученности и проливов нефти
и нефтепродуктов) ?
277


4. Какие мероприятия предусматриваются для
предупреждения переполнения (перелива) резервуаров и
цистерн (способы контроля и измерения уровня, наличие
систем автоматической блокировки наполнения)?
5. Как осуществляется контроль обслуживающим
персоналом за работой насосов: развиваемым давлением,
герметичностью сальниковых и фланцевых уплотнений,
вибрацией?
6. Какими приборами (стационарными или
переносными) осуществляется контроль за концентрацией паров
нефтепродуктов в помещениях насосной станции.
Имеется ли аварийная вентиляция, предусмотрена ли ее
блокировка со стационарными автоматическими
газоанализаторами, а также с устройствами звуковой и световой
сигнализации, предупреждающей об образовании
опасной концентрации паров нефтепродуктов. Имеются ли
графики проведения анализа воздушной среды
переносными газоанализаторами (при отсутствии
автоматических)?
7. Соответствует ли тип сливо-наливных устройств
(открытые или закрытые) на железнодорожных
эстакадах требованиям пожарной безопасности?
8. Как подаются и выводятся железнодорожные
цистерны под слив и налив (допускаются ли удары, рывки,
резкие торможения)?
9. Чем и как осуществляется отогревание застывших
нефтепродуктов при сливе — наливе (наличие и
исправность систем подачи водяного пара, паровых змеевиков)?
10. Какими мероприятиями обеспечивается
предупреждение образования искр разрядов атмосферного и
статического электричества? Предусмотрены ли молние-
защита сооружений нефтебазы и заземление
технологического оборудования, соблюдаются ли требования о
запрещении слива и налива при разрядах атмосферного
электричества и о наполнении цистерн и резервуаров
падающей струей?
11. Чем обеспечивается предупреждение образования
искр удара и трения (искробезопасность инструмента,
пробоотборников, измерителей уровня, замерных люков,
наконечников сливо-наливных шлангов, башмаков для
торможения железнодорожных цистерн)?
12. Как осуществляется пожарная безопасность при
проведении работ с применением открытого огня
(сварка, резка)?
278


13. Имеются ли условия для образования в
резервуарах сернистых соединений железа? Мероприятия,
направленные на предупреждение самовозгорания
отложений сернистого железа.
14. Какие мероприятия осуществляются для
предупреждения перегрева подшипников насосов (контроль
за их температурой, своевременной смазкой и
ремонтом)?
15. Где и как хранится использованный обтирочный
материал? Порядок хранения спецодежды.
16. Предусмотрены ли места для курения? Их
соответствие требованиям пожарной безопасности.
17. Имеются ли устройства, препятствующие
аварийному розливу нефтепродуктов (обвалования у
резервуаров, поддоны у насосов, лотки, бортики, пандусы)? Их
соответствие требованиям норм и правил.
18. Есть ли системы смыва пролитого нефтепродукта
в насосной, предусмотрены ли клапаны — хлопушки у
резервуаров с приводом за обвалованием для спуска
аварийно пролитого нефтепродукта в канализацию?
19. Предусмотрены ли на всасывающих и
нагнетательных трубопроводах за пределами насосной станции
аварийные задвижки?
20. Отделено ли насосное отделение от машинного
зала противопожарной стеной, выполняется ли требование
по ее газонепроницаемости?
21. Наличие и исправность огнепреградителей и
гидрозатворов на дыхательной арматуре и газоуразнитель-
ной обвязке резервуаров, в трубопроводах с нефтью и
нефтепродуктами, в местах присоединения сточных
лотков к канализации, в канализационной системе.
22. Оборудованы ли насосные отделения, резервуары
и сливо-наливные эстакады установками пожарной
сигнализации и пожаротушения?
23. Предусмотрен ли у сливо-наливной эстакады
тупиковый железнодорожный путь для осуществления
расцепки состава на случай пожара?
24. Какие источники водоснабжения имеются на
нефтебазе?
25. Организованы ли на нефтебазе пожарно-техниче-
ские комиссии и добровольные пожарные дружины?
Каково качество их работы? Как проводится обучение
рабочих и инженерно-технических работников правилам
пожарной безопасности?
279


Глава 5. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ХРАНЕНИИ
ГОРЮЧИХ ГАЗОВ
5.1. Технические газы, их пожароопасные свойства
Углеводородные газы (метан, этан, пропан, бутан,
этилен, ацетилен) находят применение при
производстве пластмасс, синтетических каучуков, химических
волокон и т.д. Водород, хлористый водород, оксид
углерода и другие широко используются при получении
продуктов органического синтеза. Аммиак
применяется в холодильной технике, при производстве
удобрений и т. д.
Наряду с промышленным использованием такие
газы, как прапан, бутан, применяют в быту. Все названные
газы являются горючими газами (ГГ). Их
пожароопасные характеристики приведены в справочниках. Кроме
названных индивидуальных газов широко применяются
многокомпонентные ГГ, такие, как нефтяной, коксовый,
генераторный, природный, область воспламенения
которых соответственно равна 1,2—9%, 5,6—31%, 20,7—
73,7%, 5-15%.
ГГ могут находиться как в сжатом, так и в
сжиженном состоянии. Любой газ можно превратить в жидкость,
изменяя давление и температуру. Температура, ниже
которой газ переходит в сжиженное состояние,
называется критической (Ткр). Давление, необходимое для
сжижения газа при этой температуре, также называется
критическим (Л<р).
Абсолютно чистые газы в технике встречаются
редко, причем большинство из них не имеет запаха. Для
обнаружения утечек горючих газов по запаху производят
их одоризацию: вводят небольшое количество одоран-
тов — сильно и дурно пахнущих веществ (этилмеркап-
тан, пенталарм, колодорант и др.).
Ацетилен (С2Н2) — бесцветный горючий и
взрывоопасный газ. Технический ацетилен из-за примеси
фосфористого водорода, имеет специфический резкий запах.
При 0°С и 2,1 МПа он переходит в жидкое состояние, а
при —81 °С — в твердое состояние. Растворяется во
многих жидкостях. Один объем воды при нормальном
давлении и температуре растворяет 1 объем ацетилена; а
280


один объем ацетона — 23 объема ацетилена. С
повышением давления растворимость увеличивается.
Пожароопасные свойства ацетилена
Теплота горения, кДж/кг 48 070
Температура самовоспламенения, °С 335
Область самовоспламенения, % (г/м3) .... 2—81 B1—860)
Энергия зажигания, МДж 0,03
Давление взрыва, МПа 0,95—1,03
Плотность, кг/м3:
в газообразном состоянии 1,177
в сжиженном состоянии 620,8
Температура кипения, °С —83,6
Температура горения, °С:
в воздухе 2322
в кислороде , . . . . 3250
Скорость распространения пламени при горении,
м/с 1,3
Ацетилен разлагается с большим выделением тепла
и, при определенных условиях, со взрывом. При
температуре 500—550 СС и давлении 0,2 МПа ацетилен
способен к взрывчатому самораспаду.
При повышении давления свыше 0,2 МПа, а также в
твердом и жидком состоянии ацетилен еще более
опасен: взрывается от удара и при резком нагревании.
Легко реагирует с солями серебра, меди, ртути, образуя
при этом нестойкие взрывчатые ацетилениды
(взрываются от удара, трения, нагревания). Окислы металлов,
особенно меди и железа, действуют на ацетилен
каталитически, снижая температуру его разложения.
Смесь ацетилена с хлором способна самовозгораться
и взрываться под действием дневного света; смесь С2Нг
с кислородом взрывается при температуре 300°С. При
содержании в ацетилене до 3 % фосфористого водорода
он становится самовоспламеняющимся.
Следующим по опасности за ацетиленом идет
водород, у которого также широкая область воспламенения
D—75%), высокая теплота горения A19 840 кДж/кг) и
низкая минимальная энергия зажигания @,017 МДж).
Другие горючие газы (метан, бутан, этан, пропан,
этилен и т.п.) также представляют значительную пожаро-
и взрывоопасность, так как их Снпв, Тсв и Qrop
соответственно находятся в пределах 1,8—5%, 335—540°С
и 45 560—48070кДж/кг. Некоторые негорючие газы
(кислород, хлор, фтор, сжатый воздух, окись азота)'
являются сильными окислителями, поддерживающими
281


горение. Причем некоторые вещества, негорючие в
воздухе, отлично горят в атмосфере кислорода, особенно
жидкого, и хлора (сера и фосфор в среде хлора
самовозгораются, а водород и водяной газ взрываются от
солнечного света). Окислительная способность жидкого
воздуха выше, чем обычного, так как в жидком воздухе
содержится 54 % кислорода, в то время как в
газообразном — всего лишь 20,9 %.
5.2. Производство ацетилена из карбида кальция
Ацетилен можно получить различными способами, но
чаще его получают из карбида кальция и пиролизом
природного газа.
Карбид кальция СаСг представляет собой
химическое соединение кальция с углеродом. Хранят и
перевозят карбид в герметических барабанах из волнистой
стали вместимостью 50—130 кг.
Карбид кальция обладает большой химической
активностью по отношению к воде A кг карбида выделяет
250—300 л С2Н2). Реакция взаимодействия СаС2 с водой
протекает с образованием ацетилена и гашеной извести:
СаС2 -Ь 2Н2О = С2Н2 -f Ca (OHJ + Q.
Аппараты, служащие для получения С2Нг из СаСг,
называют генераторами. По способу применения
генераторы бывают стационарные (АСК, ГРК-Ю-57; ГНД-40;
АСР-1-56. и др.) и передвижные (АНВ-1,25; АМВ-1,25;
ГВР-1-25; ГВР-3; МГ-55 и др.), низкого (до 0,02МПа),
среднего @,02—0,15 МПа) и высокого давления
(свыше 0,15МПа), по способу взаимодействия карбида с
водой генераторы работают по трем системам: ВК
(«вода на карбид»), KB («карбид на воду») и ВВ
(«вытеснение воды»). Производительность генераторов
колеблется от 0,8 до 640 м3/ч.
На стационарных установках ацетилен получают в
газообразном и растворенном виде. Станции
газообразного С2Нг отпускают газ потребителям под давлением не
свыше 0,15МПа, а станции растворенного ацетилена —
в растворенном виде в баллонах.
Ацетиленовая станция (АС) — это часть
производственного предприятия (завода), состоящая из одного или
нескольких зданий и сооружений, в которых
размещается оборудование для производства газообразного или
282


i г и
КАРБИДНЫЙ *1Л
5 5 7
В СЕТЬ
I КАРБИДНЫЙ ИЛ
Рис. 5.1. Технологическая схема производства газообразного (а) и
растворенного (б) ацетилена:
/ — барабаны с карбидом; 2 — генератор; 3 — промыватель; 4 — газгольдер;
5 — очиститель; б ~ счетчик; 7 — предохранительные затворы; 8 — газо-
дувка; 9 — уравнительный сосуд; /0 — осушитель для предварительной
осушки; 11 — ацетиленовый компрессор; 12 — масловодоотделитель;
13—осушительная батарея; 14 — наполняемые ацетиленовые баллоны
растворенного ацетилена из карбида кальция, его
хранения, наполнения и выдачи потребителям по
трубопроводу или в баллонах. Ацетиленовая распределительная
установка (АРУ) располагается в отдельном здании
или отдельном помещении производственного здания, в
котором размещаются компрессоры, ацетиленовые
распределительные рампы и баллоны с растворенным
ацетиленом для питания этих рамп,
АС состоит из основных производственных
отделений (генераторное, газгольдерное, компрессорное,
наполнительное со складом баллонов, химической очистки
и осушки ацетилена), подсобно-производственных
помещений (промежуточный склад карбида, раекупорочная,
ремонтная мастерская, малярная, кладовая), а также
административных и бытовых помещений для персонала
станции.
Производство газообразного ацетилена.
Технологический процесс производства газообразного ацетилена
включает в себя (рис. 5Л,а) следующие операции:
раскупорку карбидных барабанов и подачу карбида в
генератор; получение сырого ацетилена в генераторе; про-
283


Рис. 5.2. Ацетиленовый
генератор ГНД-40:
/ — корпус генератора; 2 —
загрузочная шахта; 3— секторный пита-
тель; 4 — загрузочная камера; 5 —
подвижный загрузочный бункер;
6 — продувочная свеча; 7 —
водоналивная труба; 8 — газоотводящая
труба; 9 — трубка для продувки
загрузочной камеры: 10— конус;
11 — решетка; 12 — приспособление
для спуска ила
мывку и химическую очистку ацетилена; учет и
хранение ацетилена.
Устройство и работа стационарных генераторов
ГНД-40 системы «карбид на воду» и ГРК-Ю системы
«вода на карбид» изложены ниже.
Генератор ГНД-40 производительностью 80 м3/ч
включает в себя (рис. 5.2) загрузочную камеру, под
которой располагается секторный питатель с ячейками;
загрузочный механизм, автоматически питающий
генератор карбидом; загрузочную шахту, заканчивающуюся
конусом для равномерного распределения карбида по
всей поверхности; решетку, на которой происходит
реакция карбида с водой. Установка имеет газгольдер,
химический очиститель и гидравлические затворы.
Ацетилен из газгольдера по трубопроводу может
подаваться в генератор. Благодаря этому предотвращается
образование вакуума при спуске ила. Для подачи карбида в
камеру служит подвижной загрузочный бункер.
Генератор ГРК-Ю (рис. 5.3) производительностью
10 м3/ч имеет две попеременно включаемые реторты с
корзинами, рубашками охлаждения и крышками, два
газосборника, регуляторы подачи воды и давления газа,
обратные клапаны (воды и газа), предохранительный
284


Рис, 5.3. Ацетиленовый генератор ГРК-Ю:
/ — реторта; 2 —корзины; 3, 5 — газосборники; 4 — предохранительный клапан; 6 — обратные клапаны; 7 — регуляторы давления;
8 — термометр; 9 — регулятор подачи воды; 10 — перепускной клапан; 11 — крышки реторт; J2 — контрольные краники; 13 —
водяной затвор; 14 — влагосборники; 15 — воздушные краники


клапан, водяной гидравлический затвор и щит
управления с термометром и манометрами.
Воду заливают в нижний сборник и водяной затвор
до контрольных краников. Нижний газосборник служит
одновременно промывателем ацетилена. Пуск генератора
производят открыванием вентилей для подачи воды в
рубашку охлаждения и реторту. С2Н2 поступает в
верхний, а затем в нижний газосборники, промыватель,
регулятор давления, водяной затвор, влагосборник, далее
в трубопровод.
В генераторе контролируют температуру отходящего
газа и воды в газообразователе. Для переключения
реторт с рабочего режима на загрузку и наоборот служит
перепускной клапан. После полного разложения СаСг
в одной реторте вода через кран перетекает в другую,
автоматически включая ее в работу.
В ацетилене содержится ряд вредных примесей
(фосфористый водород, кремнистый водород, сероводород,
мышьяковистые соединения, оксид углерода, водород,
пары воды), которые увеличиают его пожарную
опасность.
Для удаления примесей из ацетилена применяют два
вида очистки: механическую (путем промывки
ацетилена в воде растворяются аммиак, сероводород, частично
фосфористый водород и оксид углерода) и химическую
(путем пропуска ацетилена через специальную очистную
массу — гератоль).
Пожарная опасность. Ацетиленовые установки
характеризуются повышенной взрыво- и пожароопасно-
стью из-за наличия большого количества СгНг,
возможности образования горючих концентраций внутри
установок и в помещениях станций, вероятности появления
источников зажигания, взрывов и быстрого
распространения пожара.
Карбид кальция не горюч, но его хранение и
транспортирование являются пожаро- и взрывоопасными. Так,
при неполном наполнении барабанов карбидом и
наличии в них остатков воздуха с определенной влажностью,
происходит образование ацетилена в результате
взаимодействия карбида с водой. Механические удары,
падения, удары барабанов друг о друга при транспортировке,
открывание барабанов инструментом, высекающим искры,
илн сильное нагревание их могут явиться причинами
взрыва.
286


ГК в свобдном пространстве газосборников, реторт и
загрузочных камер образуются при попадании в их
свободное пространство первых порций С2Н2 во время пуска
генераторов, открывании загрузочных камер для
засыпки новых порций карбида, а также при попадании
воздуха в генераторы через загрузочные коробки вместе с
карбидом и при удалении из них ила.
Горючая среда образуется и внутри
производственного помещения в результате утечки ацетилена через
неплотности в генераторе или его обвязке, а также при
загрузке новых порций карбида в генератор. Утечка
ацетилена в помещение происходит и при выгрузке из
генератора известкового ила, так как ацетилен
выделяется из воды, в которой он растворен. Кроме того,
взрывоопасные концентрации образуются также в иловых
ямах.
Источниками зажигания при эксплуатации
ацетиленовых генераторов могут являться: теплота в зоне
реакции карбида с водой, искры при ударах ферросилиция
(соединение железа с кремнием) о стенки камеры при
засыпке карбида в реторты генераторов, при работе
стальным инструментом, теплота при
самовоспламенении ацетилена.
Температура в зоне реакции карбида кальция с
водой может повыситься до ГСв ацетилена в случае
отсутствия избыточного количества воды (реакция
сопровождается выделением 1880 кДж/кг теплоты).
Температура до 1000 °С и более может повыситься также в
загрузочной камере при разложении карбидной пыли
водяными парами (если имеются отложения пыли на
стенках камеры).
При применении в обычных конструкциях
генераторов карбидной пыли, обладающей способностью
мгновенно реагировать с водой, значительно повышается
давление и образуется высокая температура, что может
вызвать взрыв ацетилена. Резкое повышение температуры
объясняется тем, что карбидная пыль в шахте
генератора разлагается на поверхности воды, вследствие чего
выделяемая теплота в основном расходуется на
нагревание образующегося ацетилена.
Взрывное разложение ацетилена в генераторах
возможно при выходе из строя предохранительных
устройств и повышении давления до 0,15 МПа и более.
Кроме этого, при температуре 400 °С происходит поли-
287


меризация ацетилена в виде ускоряющегося
экзотермического процесса, которая носит взрывной характер.
Путями распространения пожара на ацетиленовых
станциях могут являться: ацетиленовые трубопроводы,
ацетиленовоздушная смесь при утечках ацетилена из
системы, каналы для слива известкового ила из
генераторов в иловые ямы, трубопроводы систем вентиляции,
а также дверные, оконные и технологические проемы.
По взрывопожарной опасности все помещения,
связанные с обращением ацетилена, относятся к
категории А.
Пожарно-профилактические
мероприятия. Перед пуском ацетиленовой установки для
удаления воздуха и ацетиленовоздушной смеси из всей
системы генераторы продувают через продувочную
свечу негорючим газом. С этой же целью при загрузке
карбида в генератор загрузочную камеру и бункер
продувают негорючим газом. Для стационарных генераторов
системы «карбид на воду» производительностью более
50 м3/ч предусматривают автоматическую продувку
бункеров в период загрузки их карбидом.
Во избежание образования взрывоопасных
концентраций внутри генераторов при пуске их в работу в
некоторых конструкциях (МГ, ГНД-40 и др.) полностью
устранено свободное пространство за счет полного
наполнения газосборника водой.
В процессе эксплуатации поддерживают постоянный
уровень воды в генераторах и ГЗ. Некоторые
генераторы оборудованы системой непрерывной подачи воды, ее
количество регулируют обычно поплавковым клапаном
в водонапорном баке. Во избежание переполнения
газгольдера и утечки ацетилена в помещение генераторы
обеспечивают системой автоматической подачи карбида
в зависимости от расхода газа из газгольдера. Для
предотвращения заиливания карбида и повышения
температуры генераторы большой производительности
снабжены мешалками.
Температура воды в генераторе и ацетилена в зоне
разложения не превышает 60°С. Для предотвращения
повышения давления выше допустимых пределов
(указаны в паспорте) генераторы оборудуют
предохранительными (пружинными и мембранными) и обратными
клапанами.
Для предотвращения образования вакуума в генера-
288


торе и подсоса в него воздуха при остановке генератора
колокол газгольдера заполняют ацетиленом не менее
чем на 7з его вместимости, чтобы обеспечить
поступление ацетилена из газгольдера в генератор в момент
выгрузки ила. Расход (выработка) всего карбида из
загрузочной камеры генератора и выключение привода
питателя для подачи карбида исключает попадание
внутрь генератора карбида. Свежая вода подается в
генератор в таком количестве, чтобы уровень ее при
спуске ила не понижался.
Каналы для слива известкового ила из генератора и
иловые ямы плотно закрывают. Для удаления
выделяющегося из ила ацетилена ямы оборудуют вытяжными
трубами. В тех случаях, когда осветленную воду из
отстойника перекачивают в генераторы приводным
насосом, электродвигатель устанавливают в изолированном
помещении.
Полы взрывоопасных помещений АС, а также
площадки для обслуживания оборудования выполняют из
материалов, исключающих искрообразование при
ударах о них металлическими предметами.
В генераторы загружают карбид только той
крупности, которая указана в паспорте данного аппарата;
нельзя загружать карбидную пыль в генераторы, не
приспособленные для этой цели. При пересыпании карбида из
барабанов в загрузочные бункера из него удаляют
ферросилиций во избежание ударов его о стенки и
высекания искр. Внутреннюю поверхность загрузочных
устройств, а также площадки и лестницы покрывают
резиной, алюминием, латунью, текстолитом для исключения
появления механических искр.
Ремонт и монтаж ацетиленовых генераторов и
трубопроводов, связанные с разборкой, нагревом, сваркой,
пайкой или другими работами, при которых возможно
искрообразование, допускаются только после полного
удаления ацетилена и гашеной извести из всех
аппаратов, находящихся в данном помещении, после
предварительной двойной промывки водой ремонтируемого
аппарата с целью растворения остатков ацетилена и после
тщательного проветривания помещения, в котором
производятся ремонтно-монтажные работы. Отогревают
замерзшие аппараты и трубопроводы только горячей
водой или паром.
АС, расположенные на территории промышленных
19-779 289


предприятий, обеспечивают собственным сплошным
ограждением. Все здания и сооружения АС на территории
предприятия удаляют на расстояние не менее 50 м от
производств, связанных с обращением хлора,
кислородных станций, производств категории Г, и на 300 м от
цехов разделения воздуха.
Здания АС и АРУ выполняются одноэтажными, II
степени огнестойкости без чердачных и подвальных
помещений. Покрытия взрывоопасных помещений этих
зданий легкосбрасываемые. Все помещения АС
изолируются друг от друга противопожарными стенами.
В стенах, отделяющих генераторный цех от других
помещений, не устраиваются дверные или какие-либо
другие проемы. Проемы остальных стен генераторного цеха
оборудуются неискрящими противопожарными дверями.
Хранение карбида кальция на АС осуществляется
на основном складе, который размещается в
самостоятельном здании. Из основного склада СаСг поступает
на промежуточный склад, расположенный в одном
здании с генераторным отделением и рассчитанный на
одновременное хранение суточной потребности станции, но
не свыше 3000 кг СаС2.
Помещения складов карбида сухие, в них
поддерживается температура не ниже —5°С. К конструкциям
здания, отоплению, вентиляции и электроосвещению
предъявляются такие же требования, как к взрывоопасным
цехам. Барабаны с карбидом кальция хранятся не
более чем в четыре яруса с прокладками между ними из
досок, резины и других неискрящих материалов.
Проходы между ярусами барабанов делаются шириной не
менее 15 м. Выдача карбида кальция производится
целыми барабанами, расфасовка его в хранилищах не
производится.
Для предотвращения попадания влаги полы в
промежуточном складе и раскупорочном отделении
выполняются на 0,15 м выше чем в генераторном помещении.
Здания основного склада карбида, помещения
промежуточного склада и раскупорочного отделения
водопроводом, водяным и паровым отоплением не оборудуются.
Для тушения пожара в складе применяют только
сухие средства (песок, порошковые и углекислотные
огнетушители).
Производство растворенного ацетилена.
Технологический процесс производства растворенного ацетилена
290


включает (см. рис. 5.1,6) почти все операции
производства газообразного С2Н2 и еще дополнительные: сжатие
газа в компрессоре, очистка и осушка его, наполнение
баллонов.
Полученный в генераторах газообразный ацетилен
сжимают в специальных компрессорах до давления 2,2—
2,5 МПа. По выходе из компрессоров он проходит
маслоотделитель, осушительную батарею и поступает на
установку (рампу) с баллонами, наполненными
активированным углем и растворителем — ацетоном.
Растворение ацетилена в ацетоне происходит медленно, поэтому
газ накачивают в два приема, в общей сложности в
течение 7-^9 ч с интервалом в 6—12 ч.
Пожарная опасность. Процесс производства
растворенного ацетилена более пожароопасен, чем
газообразного, так как сжатие газа до значительных
давлений сопровождается повышением его взрывоопасности.
Пожарная опасность процесса характеризуется
пожароопасными свойствами ацетилена, и ацетона,
обращающихся в больших количествах, сжатием газа до
давлений 2—2,5 МПа, возможностью повреждения
генераторов, газгольдеров, компрессоров, наполнительных
трубок, гибких шлангов и т. п., возможностью взрывов,
сопровождающихся большими разрушениями и
специфическими источниками зажигания.
Ацетон — ЛВЖ, температура вспышки —18°С,
минимальная 7^3=465°С, область воспламенения 2,2—
13 % об., температурные пределы воспламенения:
нижний— 20 °С, верхний 6°С, теплота горения 28 424 кДж.
Чаще всего пожары и взрывы возникают в
помещениях компрессорных и наполнительных, пожароопас-
ность которых обуславливается высокими давлениями в
системах, а ацетилен становится опасным уже при
давлении свыше 0,2 МПа. При повреждении оборудования,
трубопроводов, трубок, шлангов выходящий из них
ацетилен способен образовывать взрывоопасные
концентрации паров в больших объемах.
Ацетиленовоздушные ГК могут образоваться внутри
компрессора и всей системы при появлении
неплотностей на всасывающей стороне трубопроводов
компрессоров или в случае недостаточной продувки при запуске
установки.
Наиболее вероятными причинами аварий и
повреждений, являются:
19* 291


гидравлические удары при попадании жидкости в
цилиндры ацетиленовых компрессоров из
межступенчатых холодильников, маслоотделителей, а также в случае
подачи в компрессоры влажного (плохо осушенного)
ацетилена;
уменьшение сечения или полное закупоривание
трубопроводов в результате образования при температуре
до 16°С твердых кристаллогидратов ацетилена с водой,
напоминающих снег или лед;
разрывы наполнительных трубок или гибких шлангов;
взрывы баллонов вследствие недоброкачественности
материала их стенок и пористой массы, перегрева при
наполнении, падения и сильного удара о твердые
поверхности, неправильного ацетонирования и т.п.
Теплота, выделяющаяся при сжатии в цилиндрах
компрессоров, разложении ацетилена в случае
образования больших пустот в пористой массе баллонов,
самовоспламенении ацетилена, выходящего под давлением,
а также при перегреве подшипников и других трущихся
частей компрессоров; искровые разряды статического
электричества, искры при работе стальным
инструментом и в результате ударов лопнувших металлических
соединительных трубок могут являться источниками
зажигания в наполнительных и компрессорных
отделениях АС.
Перегрев ацетилена происходит при его
недостаточном охлаждении в цилиндрах и холодильниках
компрессоров. Наиболее вероятно самовоспламенение
ацетилена, прорвавшегося в помещение из аппаратуры,
находящейся под давлением. При эксплуатации баллонов
самовоспламенение чаще происходит из-за прорывов
ацетилена через резьбу или сальники ацетиленовых
вентилей. Наличие ржавчины и прочих твердых
веществ, увлекаемых газовым потоком, вызывает
разогрев ацетилена и оказывает каталитическое
действие.
Распространение возникающих пожаров может
происходить по поверхности разлившегося ацетона. Другие
пути распространения пожара в АС рассмотрены в
предыдущем параграфе.
Пожарно-профилактические
мероприятия. Во избежание образования в помещении
компрессорного отделения взрывоопасных концентраций
обеспечивают герметичность всех соединений трубопроводов,
292


сальников компрессоров и оборудуют помещения при-
точно-вытяжной и аварийной вентиляцией.
При включении установки в работу после длительной
остановки или ремонта всю ее (рампу, осушительную
батарею, трубопроводы) продувают ацетиленом для
вытеснения воздуха через вентиляционную трубу в
атмосферу.
Для предотвращения повреждений компрессоров при
их эксплуатации:
следят за герметичностью на всасывающей
стороне, обеспечивая ее работу под избыточным давлением;
перед пуском компрессора газгольдер наполняют
ацетиленом не менее чем на 7з его полезного объема;
поддерживают температуру ацетилена на выходе из
компрессора не выше 35 °С;
для смазки цилиндров компрессора применяют
компрессорное масло с температурой вспышки не менее
240 °С;
не допускают перегрева подшипников компрессора
выше 60—70 °С, регулярно смазывая их;
поддерживают максимальное давление после
последней ступени сжатия не выше 2,2 МПа— для
двухступенчатых и 2,5 МПа — для трехступенчатых компрессоров.
При повышении давления выше указанных пределов
компрессор останавливают и проверяют ПК;
во избежание конденсации паров воды в цилиндрах
компрессора ацетилен предварительно пропускают
через осушители низкого давления, устанавливаемые
перед компрессором.
На станциях большой производительности в
компрессорном помещении оборудуют автоматическую
сигнализацию, оповещающую о достижении нижнего
предельного положения колокола газгольдера и максимального
давления ацетилена в наполнительном отделении. Вне
здания АС целесообразно иметь дистанционный
аварийный выключатель для остановки компрессоров. В
процессе эксплуатации компрессоров следят за
исправностью ПК и продувают их не реже одного раза в смену.
Баллоны перед присоединением к наполнительной
установке тщательно осматривают. В случае
обнаружения каких-либо повреждений вентиля, отсутствия
башмака, отличительной окраски и надписи, просроченности
Даты испытания, признаков нахождения в условиях
пожара и т.д. баллон бракуют. Баллоны подвергаются
293


ацетонированию, если при взвешивании обнаружится
недостача ацетона. В процессе наполнения ацетиленом
баллоны не нагреваются свыше 45 °С. При более
сильном нагреве баллон выключают из установки, удаляют
из наполнительного помещения и охлаждают водой,
выпустив предварительно ацетилен. После этого
проверяют состояние пористой массы в баллоне.
Цех наполнения баллонов ацетиленом разрешается
совмещать в одном помещении со складом баллонов.
Максимальное количество баллонов в складе и
наполнительном отделении вместе взятых (расположенных
в отдельно стоящем здании) не превышает 3000 шт.
Склад делят на отсеки противопожарными стенами с
размещением в отсеке не более 500 баллонов
(наполненных либо порожних). Каждый отсек имеет
самостоятельный выход наружу. Ацетиленовые баллоны хранят
в вертикальном положении в специально оборудованных
клетках (в каждой клетке можно хранить не более 20
баллонов). Баллоны устанавливают на расстоянии не
менее 1 м от приборов отопления. Полы выполняют из
материалов, не высекающих искр, а оконные стекла —
матовыми или закрашенными белой краской.
Хранение в одном помещении баллонов с С2Н2 и
кислородом не производится. Склады ацетиленовых
баллонов разрешается устраивать под навесами.
При суммарном количестве наполненных и
порожних баллонов не свыше 80 шт. их размещают в одном
общем помещении, при этом места складирования
порожних и наполненных баллонов разделяют барьером
высотой не менее 1,5 м. В цехе наполнения баллонов
допускается иметь запас ацетона до 50 л. На станциях
производительностью более 20 м3/ч ацетон подают
централизованно, передавливая его по трубам инертным
газом.
Расстояния между складами наполненных или
порожних баллонов и другими производственными
зданиями принимаются не менее, м:
20 — для складов вместимостью до 500 баллонов
25 — для складов вместимостью 1500 баллонов
30 — для складов вместимостью свыше 1500 баллонов
1000 — до жилых и общественных фондов
Генераторное и наполнительное помещения отделяют
друг от друга глухой несгораемой стеной. Ацетиленовые
компрессоры выделяют в отдельное помещение. При
294


производительности до 50 м3/ч компрессоры
размещаются в наполнительной. Газгольдеры общей
вместимостью 100 м3 и выше выносятся за пределы здания.
Сооружения известкового (илового) хозяйства размещают
вне здания.
Полы в наполнительной, складе баллонов, ремонтно-
пспытательной мастерской, малярном помещении
выполняют из материалов, не высекающих искр.
Все помещения АС оборудуют вентиляцией. На
крупных станциях в генераторной, компрессорной,
наполнительной, ремонтно-испытательной мастерской, кроме
естественной вентиляции, устраивают механическую
вентиляцию с подачей воздуха в рабочую зону. В
наполнительной, кроме того, устраивают местную
вентиляцию от наполнительных установок в виде вытяжных
шахт и дефлекторов.
Электрооборудование и электроосвещение
ацетиленовых цехов и складов карбида и баллонов отвечает
требованиям, предъявляемым к помещениям категории
В—I. При непрерывной работе станции генераторную,
компрессорную и наполнительную оборудуют
аварийным освещением.
Ацетиленовые станции оборудуются водопроводом и
центральным отоплением — водяным, паровым или
воздушным.
Переносные ацетиленовые генераторы (ПАГ).
Рассмотрим устройство и работу переносных генераторов
АНВ-1,25 и ГВР-1-25м. Генератор низкого давления
АНВ-1,25 (рис. 5.4) периодического действия
предназначен для получения С2Н2 из СаСг способами ВВ и ВК,
действующими одновременно. Корпус генератора,
открытый сверху, разделяется перегородкой на две части,
сообщающиеся между собой с помощью циркуляционной
трубы. В нижнюю часть корпуса вварена реторта, в
которую наклонно вставлена корзина с карбидом кальция.
Воду заливают до шайбы 5. При открывании крана 9
вода по трубке 10 поступает в реторту и, поднявшись до
нижнего опущенного края корзины, соприкасается с
карбидом. Начинается реакция, и ацетилен по трубке 8 по-,
ступает под перегородку, вытесняя часть воды по
циркуляционной трубе /, затем по трубе 7, резиновому
шлангу через гидрозатвор к потребителю. При уменьшении
отбора газа его давление возрастает, и вода
вытесняется ниже крана, передаваясь в буферную емкость 4, Кар-
295


10
W
-11
Рис. 5.5. Ацетиленовый генератор
ГВР-1—25м:
— реторта; 2 — корпус; 3 — контрольный
/2 краннк; 4, 9, 12 — трубки; 5—бачок; 6 —
трубка подачи воды; 7 — предохранитель-
га ный клапан; 8 — пробка с мембраной;
10 — клапан; 11 — мембрана
регулирующего устройства; 13 — вентиль; 14 — корзина;
15 — крышка реторты; 16 — воздушная
полость; 17 — перегородка
Рис. 5.4. Ацетиленовый генератор ГНВ-1,25:
/ — циркуляционная труба; 2 — корпус; 3 — перегородка; 4 — буферная
емкость; 5 —шайба; 6, 9 — краны; 7, 8. 10 — трубы; // —крышка реторты; 12 —
корзины с карбидом кальция; 13— реторта
бид кальция перестает смачиваться водой и реакция
прекращается.
При аварийном повышении давления ацетилен будет
преодолевать слой воды в генераторе и по
циркуляционной трубе выходить в атмосферу.
Ацетиленовый генератор среднего давления
ГВР-1-25м (рис. 5.5) работает по типу ВК. Он состоит
из корпуса, в нижнюю часть которого вварена реторта,
а в верхнюю — бачок, сообщающийся с атмосферой.
Воду заливают в бачок генератора через трубу 9
при снятой пробке 8. Переливаясь через его края, она
заполняет нижнюю часть корпуса до контрольного
краника. Наружная поверхность реторты при этом
погружена в воду, что способствует ее охлаждению. Пуск
генератора осуществляют открытием вентиля 13, после
чего вода поступает в реторту, наполняя ее нижнюю
часть. Образующийся ацетилен по трубе 4 поступает в
газосборник, а из него — через гидрозатвор к
потребителю.
296


С уменьшением отбора ацетилена увеличивается
давление, которое воздействует на мембрану //
регулирующего устройства (РУ), клапан которого частично
(или полностью) перекрывает трубку подачи воды в
реторту. При этом под давлением газа вода переливается
через перегородку 17 из газовой полости реторты в
воздушную, уменьшая поверхность контакта карбида с
водой. При прекращении отбора С2Н2 клапан РУ
полностью перекрывает трубку 6 и вода в реторту не
поступает. Одновременно под воздействием давления газа
уровень воды в реторте понижается ниже корзины и
реакция прекращается. При аварийном повышении
давления газ стравливается через ПК. Для этой цели
служит и разрывная мембрана, установленная в
пробке 8.
Как видно из устройства ПАГ, внутри одного из них
(ГНВ-1,25) нет воздушной подушки, а во втором такая
подушка имеется.
Пожарная опасность ПАГ во многом
аналогична опасности стационарных генераторов: возможно
образование горючих йцетилено-воздушных
концентраций внутри генераторов и в помещениях, в которых они
установлены.
Перед пуском генераторов внутри реторт, в трубках
и шлангах находится воздух, поэтому первые порции
ацетилена, смешиваясь с ним, образуют горючую смесь.
В ретортах образуются ГК в начале реакции СаСг с
водой (после их загрузки карбидом) и при выгрузке
корзин с илом, если их вынимают из реторт раньше, чем
они успевают полностью заполниться водой и
освободиться от газа. Когда газ из генератора низкого
давления потребляется мощными горелками, внутри системы
может образоваться вакуум, что вызовет подсасывание
воздуха через ГЗ и образование ГК.
Значительную опасность представляет утечка
ацетилена в окружающую среду, особенно если генератор
эксплуатируется в небольшом помещении (менее 300 м3).
Причинами утечки ацетилена из ПАГ являются:
негерметичное уплотнение в крышках реторт; выброс газа
через гидрозатвор или вырыв крышек реторт при
повышении давления в генераторе, неполная заливка водой
при выгрузке ила, недостаточный уровень воды в
генераторах и ГЗ или установка генераторов с наклоном,
нарушение целостности шлангов, неплотная насадка
297


шлангов на ниппели, коррозия корпусов и газоотводя-
щих труб генераторов.
Форсированный процесс получения ацетилена,
уменьшение его расхода из генератора, попадание в
загрузочный ящик карбидной пыли, забивание газоотводящей и
водоподводящей трубок при переполнении реторт
карбидом, замерзание воды в генераторе или водяном
затворе могут быть причинами повышения давления в
генераторах.
Источниками зажигания при эксплуатации ПАГ
являются: чрезмерный разогрев СаСг в зоне реакции,
теплота при разложении ацетилена в результате резкого
повышения давления в генераторе, а также открытый
огонь при оттаивании замерзшего генератора, искры при
скалывании льда и т. п.
Значительную опасность представляют обратные
удары пламени из горелок, возникающие при сильном
нагревании мундштука и трубки наконечника горелки
(до 350—400 °С), засорении и уменьшении сечения
мундштука горелки частицами расплавленного металла,
приближении мундштука горелки к свариваемому
металлу, резком уменьшении давления кислорода (при
замерзании редуктора, опорожнении баллона, засорении
инжектора и т. п.).
Меры профилактики ПАГ. Генератор уста-
навливают в строго вертикальном положении, во время
работы его предохраняют от наклонов, ударов, толчков
и падения, а после каждой загрузки продувают для
удаления воздуха и ацетилено-воздушной смеси из
реторт, шлангов и газосборников. Продувку реторты
производят подачей в нее воды при открытом продувочном
кранике до появления ацетилена, шланги, очиститель,
гидрозатвор и газосборник продувают ацетиленом через
горелку, которую можно зажечь только после продувки
системы. В дальнейшем после каждой зарядки реторты
продувают первыми порциями ацетилена для удаления
воздуха через продувочный краник, а перед выгрузкой
загрузочной коробки с илом проверяют, полностью ли
реторты залиты водой.
Во избежание закупоривания газоотводящей трубки,
повышения давления в ретортах и отрыва их крышек
карбид в корзины загружают до половины их высоты.
СаС2 для загрузки используют лишь той грануляции,
которая указана в паспорте (пыли должно быть не бо-
298


лее 2%). Крышки реторт с резиновыми прокладками
плотно закрывают. Полное разложение СаС2
определяют с помощью контрольного краника реторты. Реакция
считается законченной, если при открытом кранике из
него потечет вода. В генераторы воду заливают до
уровня контрольных краников или специальных меток.
Использование одного генератора для снабжения
ацетиленом более чем одного поста газопламенной обработки не
разрешается, кроме генератора типа ГВР-3, от которого
ацетиленом можно питать до четырех постов.
Генераторы оборудуются устройствами (пружинные,
мембранные клапаны) для стравливания избытка газа
при повышении давления (свыше 0,15 МПа). Для
защиты от обратного удара пламени все ПАГ оборудованы
устойчивыми против разрушения гидрозатворами.
Осмотр и очистку предохранительных и обратных
клапанов производят не реже 4 раз в месяц; промывку и
чистку всех аппаратов (без разборки) — не реже одного
раза в месяц.
По окончании работы СаС2 в генераторе полностью
дорабатывают, сливают ил, корпус и реторты
промывают водой, а неиспользованный карбид в закрытой таре
и генератор устанавливают в безопасном месте. Ил,
удаляемый при перезарядке ПАГ, выгружают в
приспособленную для этой цели тару и сливают в иловую яму
или в специальный бункер.
Для устранения источников зажигания карбид
кальция применяют определенной крупности—не ниже 25Х
Х50 и 15x25 мм. Чтобы сразу не смачивать весь
карбид загрузочные ящики разделены на несколько секций
перегородками.
Перед выгрузкой ила реторты полностью заливают
водой, чтобы изолировать раскаленные куски карбида
под слоем ила и тем самым ликвидировать возможный
источник зажигания.
Допустимая температура воды в генераторе, 60°С, а
ацетилена в зоне разложения карбида 100 °С.
Температура ацетилена после гидрозатвора может быть на 10—
15°С выше температуры окружающего воздуха.
Если в генераторе или водяном затворе замерзла
вода, то его отогревают только горячей водой, паром или
горячим песком.
ПАГ преимущественно используют на открытом
воздухе или под навесом. Для выполнения временных газо-
299


пламенных работ в рабочих и жилых помещениях их
устанавливают из расчета не менее 300 м3 на каждый
аппарат с возможностью проветривания или 100 м3, если
газопламенные работы выполняются в другом
помещении. В горячих цехах (кузнечных, термических,
литейных, котельных и др.) их размещают на расстоянии 10 м
от открытого источника огня и нагретых предметов, но
только в тех местах, где нет опасности нагревания
генератора теплотой излучения, попадания на него
отлетающих горячих частиц металла или искр и засасывания
выделяющегося С2Н2 в работающие печи, вентиляторы
и компрессоры.
Для работы на открытом воздухе в зимнее время
лучше применять морозоустойчивые генераторы типа ГВР,
АНВ, АСМ, МЧ, остальные генераторы пря
температуре ниже 0°С защищают ватными чехлами и заливают
гидрозатворы незамерзающей жидкостью.
На месте сварки разрешается держать не более двух
баллонов. Генератор и баллоны размещают на
расстоянии 10 м от горелки. Карбид кальция дробят только
латунным молотком. Место сварки обеспечивают
первичными средствами пожаротушения.
До начала газосварочных работ производят осмотр
места сварки и его подготовку. В пожароопасных
помещениях горючий материал убирают в радиусе 5 м.
Сгораемые конструкции, расположенные ближе 5 м от места
сварки, ограждают металлическими или
асбоцементными листами, поливают водой и т.д. Недопустима сварка
свежеокрашенных конструкций. Во взрывоопасных
помещениях сварку осуществляют после удаления из них
взрывоопасных веществ, продувки аппаратуры или
заполнения ее инертным газом.
После сварки закрывают вентиль баллона, снимают
редуктор, навертывают колпак, промывают генератор,
осматривают место сварки и при необходимости
поливают его водбй. Через 3—4 ч после сварки осмотр
повторяют. Помещение, в котором был установлен генератор,
по окончании работы тщательно проветривают.
5.3. Хранение газа в мокрых газгольдерах
Газы в сжатом состоянии хранят в газгольдерах, в
сжатом, растворенном или сжиженном состоянии — в
баллонах и в сжатом или сжиженном состоянии — в
резервуарах.
300


Ч'
1
1'
II
Ш Ш SsAwf
\
Л
\
/
\
/
\
\
\
/
\
>
\
Рис. 5.6. Схема однозвенного
мокрого газгольдера:
Л 7 — газопроводы; 2 — резервуар;
3 — колокол; 4 — ролики; 5 — мол-
ниеприемник; в — направляющие
шниы; 8 — задвижки
Рис. 5.7. Схема трехзвениого
мокрого газгольдера:
/ — неподвижный резервуар; 2, 3 —
направляющие; 4 — верхние ролики
телескопов и колокола; 5 — специальный
колпак против образования вакуума;
6 — грузы; 7 — колокол; 8 — нижние
ролики телескопов и колокола; 9 —
трубопровод
В зависимости от применяемого давления
газгольдеры подразделяются на два класса: низкого (до 7000Па)
и высокого (от 0,07 до 3 МПа) давления. Газгольдеры
низкого давления бывают мокрые и сухие, а
газгольдеры высокого давления — цилиндрические со
сферическими днищами и сферические. Сухие газгольдеры
сложны в эксплуатации и очень пожароопасны. В настоящее
время они вытеснены мокрыми газгольдерами.
Мокрые газгольдеры просты по конструкции,
надежны в эксплуатации и менее опасны в пожарном
отношении. Они рассчитываются на максимальное давление
7000 Па. Наибольшее распространение получили
газгольдеры объемом 600, 1000, 6000, 10000, 20000 и
30 000 м3. Газгольдеры объемом 30 000 м3 имеют
диаметр 43,6 м, высоту 33,21 м и массу 642,7 т.
Мокрый газгольдер (рис. 5.6) состоит из
неподвижного резервуара, наполненного водой, в котором
плавает колокол (опрокинутый стакан). Газ под колокол
поступает по газопроводу /, а выходит по газопроводу 7.
При наполнении газгольдера колокол поднимается, а
при опорожнении — опускается. Ролики при этом сколь-
301


зят по направляющим шинам и устраняют качение и
перекос колокола.
Если в газгольдере хранят большие количества газа
(свыше 10—15 тыс. м3), то он кроме колокола имеет
звенья (телескопы), обеспечивающие необходимую
вместимость газгольдера (рис. 5.7). В результате давления
газа колокол поднимается и тянет за собой телескопы,
находящиеся в зацеплении с желобами. При поднятии
колокола и звеньев желоба заполняются водой и
создают гидравлические затворы, обеспечивающие
герметичность соединения подвижных элементов газгольдера.
Если масса конструкций (колокола и звеньев)
недостаточна для создания необходимого давления газа в
газгольдере, применяют специальные грузы.
Газовые вводы газгольдеров пропускают через
специальные камеры, в которых размещают запорную
арматуру, ГЗ, задвижки для ручного сброса и ПК сброса
газа в атмосферу при переполнении газгольдеров, а
также узлы управления системой отопления и задвижки
трубопроводов негорючего газа для продувки
газгольдеров и газовых вводов.
В северных и средних частях страны газгольдеры
располагают в зданиях. Если же это невозможно,
предусматривают специальные устройства для обогревания
воды в бассейне и затворах.
Пожарная опасность мокрых
газгольдеров заключается в возможности образования ГК и
взрывов как внутри газгольдера и его коммуникаций,
так и в здании, где установлен газгольдер, причем
газгольдеры в здании более опасны, чем газгольдеры вне
здания, так как между газгольдером и стенами здания
может создаваться взрывоопасная смесь газа с
воздухом.
При нормальных условиях эксплуатации внутри
газгольдера, заполненного газом, появление горючей смеси
невозможно, так как в газгольдере и газопроводах
давление всегда больше атмосферного, что исключает
проникновение туда воздуха. Подсос воздуха происходит
лишь при вакууме, возникающем в результате полного
опорожнения газгольдера, заклинивания колокола,
интенсивной принудительной откачке газа в количестве,
превышающем его поступление, либо растворения газа в
воде при длительном его хранении. Причинами
заклинивания колокола являются заедание роликов, сильное
302


обледенение стенок газгольдера, а также усиленное
потребление газа компрессорами или вентиляторами.
Большинство взрывов и пожаров газгольдеров
происходит в момент их ремонта и в период пуска после
ремонта (включение газгольдера в сеть и наполнение его
газом). Горючая смесь может образоваться при
неполном удалении газа из системы, отсутствии или
недостаточном времени продувки, негерметичном отключении
коммуникаций от газгольдера.
Большую опасность представляет образование
горючей смеси в зданиях газгольдеров, камерах управления
и колодцах. Выход газа из газгольдеров в помещения
или атмосферу возможен в результате: утечки газа
через неплотности швов и гидравлические затворы
колокола и звеньев; утечки воды из резервуара или
гидрозатворов; резкого повышения давления газа, которое
может привести к выбросу воды и газа через затворы;
наличия неплотностей во фланцевых соединениях и
сальниках запорной арматуры; переполнения газгольдеров
газами при неисправности систем автоматической
блокировки отключения установок нагнетания газа; сильных
перекосов и заклинивания колокола и звеньев, которые
приводят к одностороннему обнажению затворов.
Причинами перекосов могут быть неравномерная
осадка фундаментов, деформация колокола и
телескопов, неравномерное расположение грузов, быстрое
наполнение или опорожнение газгольдера, замерзание
гидрозатворов или обледенение стенок газгольдера,
заедание роликов при их движении по направляющим и т.п.
Значительные утечки газа могут происходить также
при повышении давления в момент включения
отдельных звеньев, так как начальный сдвиг с места колокола
и звеньев требует большого добавочного усилия. Эти
толчки усиливаются при неточном монтаже роликов,
плохой смазке и заедании их, при быстром наполнении
газгольдера, перекосах и т. п.
Источниками зажигания могут являться
самовозгорание сульфидов железа, искры механического
происхождения, высекаемые при ремонте газгольдеров и их
коммуникаций; открытый огонь и искры сварочных
аппаратов, производственных печей и т. п.; пожары и
взрывы соседних установок; искрение временной
электропроводки. Сульфиды железа образуются в результате
взаимодействия примеси сероводорода в газах с металлом
303


стенок газгольдеров и газопроводов, а также в
результате жизнедеятельности микроорганизмов в стоячей
воде бассейна газгольдера.
Пожарно-профилактические
мероприятия направлены как на предотвращение образования
ГК газа внутри газгольдеров, их коммуникаций и в
зданиях, так и на исключение источников зажигания.
Для предотвращения образования горючих
концентраций внутри установки при пуске газгольдера
тщательно продувают систему газгольдер—газопроводы
негорючими газами: углекислым, азотом, дымовыми газами,
водяным паром и т.д. Вакуум в газгольдере
предотвращается установкой над газоотводом специального
колпака (см. рис. 5.7). Когда колокол оказывается в
нижнем положении, колпак крыши колокола закрывает
верхний срез газоотвода, а нижний край колпака
погружается в воду на 500 мм, создавая тем самым
гидрозатвор. Таким образом отключают газовый стояк
газоотвода от внутренней полости колокола. Колпак с крышей
колокола соединяется перепускной трубой с вентилями и
продувочной свечой. При начальном заполнении
газгольдера газом, когда колпак находится в воде,
открывают вентиль, и газ по перепускной трубе поступает под
колокол. После выхода колпака из воды вентиль
закрывают.
Герметичность газгольдеров обеспечивают
гидрозатворами (рис. 5.8) и газонепроницаемостью стенок
колокола, телескопов, неподвижного резервуара. ГЗ
исключает возможность барботажа газов и переливания
воды. Воду в бассейне периодически пополняют, так как
она постепенно испаряется. Часто на поверхность воды
наливают слой минерального масла, затрудняющего
испарение воды и постоянно смазывающего стенки
колокола и звеньев.
Если до проведения ремонта убыль воды в затворе
невозможно восполнить доливанием, то колокол
газгольдера со звеньями опускают настолько, чтобы затвор,
давший течь, погрузился в бассейн. В зимнее время у
мокрых газгольдеров, располагаемых на открытом
воздухе, предусматривают непрерывный обогрев воды в
бассейне и затворах с помощью водяного пара,
впускаемого через барботирующие трубы и специальные
эжекторы, или с помощью горячей воды, циркулирующей по
затворам и бассейну. При расположении газгольдеров в
304


Рис. 5.8. Схема
гидравлического затвора:
; — стенка звена; 2 —
верхний кольцевой желоб
затвора; 3 —стенка колокола;
4 — нижний кольцевой
желоб затвора
• • * 1 *
* • " •
4*1
* •
* • * * * •
'* •'.*.*
i . » 1 •
• .газ ; •
¦ * Г " ¦
'.-•''У- '.
_ _
*
• • ¦ * »
¦¦•v
ГАЗ
зданиях во избежание замерзания воды в бассейне и
затворах температура в помещении поддерживается не
ниже 5°С. Для этого здание оборудуют паровым или
водяным отоплением.
Для защиты от коррозии внутренние и наружные
поверхности газгольдеров окрашивают (покрывают
лаками). Металл, из которого изготовлен газгольдер,
устойчив к воздействию коррозионных примесей в газах. Для
предотвращения перекосов регулярно следят за
движением роликов по направляющим, смазывают
поверхность направляющих и оси роликов, равномерно
наполняют газгольдер, предупреждают обледенение стенок
и т. п.
Степень наполнения газгольдера газом контролируют
специальными приборами. Обычно для этого применяют
механические и электрические объемоуказатели и
ступенчатую сигнализацию положения колокола, что
помогает своевременно принимать меры при угрозе
переполнения газгольдера. Надежная защита от переполнения
достигается автоматическими блокировками,
обеспечивающими перекрытие вводного газопровода при подъеме
колокола в верхнее положение и остановку двигателя
компрессора при повышении давления газа выше
допустимого.
Все газгольдеры оборудуют газосбросной трубой для
20—779
305


выброса (при их переполнении) газа в атмосферу или
на факел. Целесообразно иметь дистанционный
контроль объема газа, а также температуры газа и воды в
резервуаре. На современных предприятиях применяют
автоматические системы управления газгольдерами.
Перед ремонтом газгольдер отключают от системы с
помощью герметических заглушек и продувают
негорючими газами. Воду из резервуаров сливают. Огневые
работы производят только после анализа воздуха на
наличие в нем горючих газов. Пуску газгольдера после
ремонта предшествует продувка его и всей системы
негорючими газами с целью вытеснения воздуха.
Здание, где установлены газгольдеры, оборудуют
приточно-вытяжной вентиляцией с механическим
побуждением, причем вытяжка осуществляется взрывобез-
опасными вентиляторами или эжекторами. Для
проветривания здания в окнах имеются открывающиеся с
площадок фрамуги. В случае повышенной утечки газа
вентиляцию усиливают открыванием окон и дверей,
установкой нагнетательных вентиляторов и т.п. При
обнаружении в здании резкого запаха газа немедленно
организуют тщательный осмотр газгольдера для
выяснения мест утечки и ликвидации их.
Правильный выбор вентиляторов и приводов к ним,
заземление газгольдеров и их коммуникаций,
использование искробезопасного инструмента при ремонтных
работах, орошение водой стенок резервуаров при
очистке их от сульфидов железа, молниезащита газгольдеров
и строгое соблюдение правил пожарной безопасности —
все это способствует предотвращению появления
источников зажигания.
При пожаре в здании газгольдера, быстрой утечке
газа и воды, а также при взрыве газгольдера
немедленно прекращают поступление газа в систему. В случае
пожара на соседних установках газгольдер защищают
от действий пламени и лучистой теплоты, как можно
быстрее освобождают его от газа и свободное
пространство наполняют паром или негорючим газом.
Если газгольдер установлен на открытом воздухе, то
от огня защищают слой масла на поверхности воды в
бассейне и затворах.


5.4. Хранение сжиженных углеводородных газов (СУГ)
в резервуарах
Сжиженными газами называют такие газы, которые
при нормальных условиях находятся в газообразном
состоянии, но уже при небольшом повышении давления
превращаются в жидкости и, наоборот, при снижении
давления легко испаряются. СУГ — это определенные
смеси углеводородов: пропана, бутана, изобутана.
Хранение СУГ осуществляют в рёзервуарных парках
химических, нефтеперерабатывающих и газовых
заводов; на перевалочных кустовых и портовых базах СУГ;
в рёзервуарных парках газораздаточных станций (ГРС)
и станций пикового газопотребления, а также в емкостях
для газоснабжения населенных мест.
Резервуарные парки, базы СУГ, ГРС и станции
пикового потребления помимо склада сжиженного газа
имеют ряд других сооружений: эстакады для слива
газа из железнодорожных цистерн в резервуары, насосно-
компрессорные станции для перемещения жидкой и
паровой фаз, цехи для наполнения автоцистерн и
баллонов, насосные для слива из баллонов остатков СУГ.
На складах СУГ хранят под повышенным давлением
при температуре окружающей среды — в стальных
надземных резервуарах или подземных шахтного типа и
образованных в соляных формациях; под давлением,
близким к атмосферному, и при пониженной температуре
(низкотемпературные изотермические хранилища) — в
тонкостенных стальных резервуарах, покрытых
теплоизоляцией, в железобетонных надземных и
заглубленных, а также в ледопородных подземных резервуарах.
Широко используются для хранения СУГ под
давлением стальные резервуары цилиндрической и
сферической формы. Сферические резервуары устанавливают
только на поверхности земли. Изготовляют их объемом
300, 600, 900, 2 000 и 4 000 м3 с расчетным давлением от
0,25 до 1,8 МПа. Наиболее распространены резервуары
объемом 600 м3 (рис. 5.9) с расчетным давлением до
1,8 МПа и толщиной стенки 34 мм.
Цилиндрические резервуары с эллиптическими
(полусферическими) днищами объемом 25, 50, 100, 175 и
200 м3 применяют более широко, чем сферические.
Цилиндрические резервуары (рис. 5.10) устанавливают
горизонтально и располагают как на поверхности земли
20* 307


Рис. 5.9. Сферический резервуар объемом 600 м3.
(надземные), так и под землей (подземные). Длина
цилиндрического резервуара объемом 200 м3 равна 21 м.
Разрабатываются проекты на более крупные емкости.
Несколько резервуаров, установленных в местах
потребления газа (на предприятиях, во дворах жилых
домов и общественных зданий), называются резервуарной
установкой сжиженного газа (РУСГ). Общий объем
надземных резервуаров этой установки не превышает 20 м3
и 50 м3 — подземных.
Пожарная опасность складов С У Г
определяется специфическими пожароопасными свойствами
хранимых газов, их большими количествами,
возможностью выхода сжиженных газов наружу из оборудования
(резервуаров, насосов, компрессоров и трубопроводов),
возможностью образования парогазовоздушного облака
большого объема, источниками зажигания, быстрым
распространением пожара и трудностью его тушения.
308


Рис. 5.10- Цилиндрический наземный резервуар:
/ — опоры; 2—сферические днища; 3 — люк—лаз; 4 —штуцера; 5
—цилиндрический корпус; 6 — лестница
Техническая характеристика СУГ
Теплота горения, кДж/кг 45 560
Предел воспламенения, %;
нижний • **..•»* 1,6—3
верхний .»..-„, * . . * 8,8—32
Скорость выгорания пролитых СУГ, мм/мин . * « , . 10
Скорость распространения пламени при горении:
обычном* м/с .... * 0,8—1,5
детонационном» км/с * ... * 1,5—3,5
Давление взрыва при горении, МПа:
обычном ¦ . - , * 0,858
детонационном * 42,4
Температура пламени, °С 1300—1400
СУГ тяжелее-воздуха (бутан в 2, пропан в 1,52 раза),
поэтому их пары скапливаются в низких местах,
растекаются по земле в направлении ветра, образуя зоны
взрывоопасных концентраций. СУГ имеют повышенную
способность к электризации. Они растворяют в себе
воду (например, в пропане при 0°С она составляет 0,06 %
по массе, а при 40°С — 0,52 % по массе).
Внутри резервуаров ГК не образуются из-за
отсутствия воздуха, так как весь их свободный объем заполнен
309


газом, находящимся под избыточным давлением.
Горючие смеси газов с воздухом могут появляться только при
постановке резервуаров на ремонт и их первоначальном
пуске.
Основной опасностью является выход газа через
неплотности и повреждения в резервуарах и
трубопроводах, а также аварии резервуаров. При выходе наружу
СУГ интенсивно испаряются (их температура кипения
ниже 0°С), образуя газовое облако, которое
загазовывает большие территории. Объем газообразных
продуктов (м3) при испарении сжиженного газа можно
определить по формуле
yp = 0,082rrG//nP, E)
где Тт — температура газа, К; тт — молекулярная масса газа; G —
масса газа, кг.
Горючая концентрация газа может образоваться в
объеме, м3: У=Уг/Снпв, где Снпв—нижний
концентрационный предел воспламенения, т/и3.
При испарении 1 кг сжиженного газа образуется в
среднем 10 м3 горючей смеси. Повреждения резервуаров
со сжиженными газами наиболее часто происходят в
результате образования повышенных давлений, вакуума
и коррозии. Причинами повышения давления выше
допустимых пределов в резервуарах СУГ могут являться
их переполнение сжиженными газами, неисправности
ПК, нагревание корпуса резервуаров (теплотой пожара
соседних установок, солнечными лучами и т. д.),
заполнение более летучим газом, на который резервуар не
рассчитан, образование льда и кристаллогидратов на дне
резервуаров или в трубопроводах. Переполнение и
переливы при заполнении резервуаров неоднократно
приводили к авариям и пожарам на складах СУГ. Даже
небольшое повышение температуры (на 3—4°С)
переполненных резервуаров приводит к резкому возрастанию
давления и их разрушению. Приращение давления, Па,
от нагревания резервуаров, полностью заполненных
жидким газом, можно определить по формуле
Д/> = рДГ/рсж> E.2)
где 0— коэффициент объемного расширения газа, град-1; Рст —
коэффициент объемного сжатия газа, Па-'; ДГ — приращение
температуры газа при нагревании резервуара.
При разрушениях резервуаров или трубопроводов
давление выходящего наружу газа падает до нуля и газ
310


мгновенно испаряется (происходит его вскипание).
Образовавшееся газовое облако ветром может
перемещаться по территории складов СУГ и за их пределы на сотни
и тысячи метров. Причинами разрушения резервуаров с
СУГ, имеющих более высокие температуры кипения
(например, у пропана 71КИП=—0,5°С), могут являться
смятия их корпуса из-за создания вакуума при снижении
температуры окружающей среды в зимнее время.
Коррозия стенок емкостей и трубопроводов происходит при
наличии в газе сероводорода и влаги.
Из всех резервуаров сжиженных газов наименьшую
опасность представляют изотермические
низкотемпературные резервуары, в которых давление газа немного
отличается от атмосферного. Однако нарушение их
температурного режима может приводить к повышению
давления и их повреждению.
Причинами повреждения трубопроводов для
транспортирования СУГ или их паров могут-являться
размораживание, коррозия, гидравлические удары и
вибрация.
Значительную пожарную опасность представляет
процесс слива СУГ из автоцистерн в резервуары РУСГ,
размещаемые во дворах. Поскольку по мере слива
происходит выравнивание давления в автоцистерне и
резервуаре, слив замедляется, и иногда для его ускорения газ из
подземного резервуара стравливают в атмосферу. При
этом происходит загазование дворов.
Источниками зажигания при хранении СУГ могут
быть искры при разрядах статического или
атмосферного электричества, использовании стального
инструмента, проведении электрогазосварочных работ,
неисправности электрооборудования, неисправности огнепрегра-
дителей выхлопных труб автомобилей и т. п.; теплота
при перегревах подшипников и сальников насосов,
самовозгорании сульфидов железа.
Распространение возникшего пожара на складах СУГ
в основном происходит по парогазовым облакам,
поверхности разлившегося сжиженного газа, трубопроводам
промышленной канализации, через дверные, оконные и
технологические проемы компрессорных и насосных.
Пожары, возникающие на складах сжиженного газа,
характеризуются высокой скоростью развития по площади,
скоротечностью процессов разрушения технологического
оборудования, истечением больших количеств жидких
311


газов, значительной тепловой радиацией и
загазованностью прилегающей территории.
Меры профилактики направлены на
предотвращение утечек (выхода) газа и возникновения
взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей как на
наружных площадках, так и внутри помещений
насосных, компрессорных, а также на устранение источников
зажигания.
Для предотвращения взрыва при заполнении
сжиженными газами резервуаров или подземных хранилищ СУГ
их продувают инертными газами: азотом или углекислым
газом, если склады расположены непосредственно у
предприятий; дымовыми газами с помощью специальных
установок, если склады расположены вдали от них.
Продувочные свечи, устанавливаемые на резервуарах,
имеют высоту не менее 3 м, считая для подземных
резервуаров от поверхности насыпи, а для наземных — от
площадки обслуживания. При расположении резервуара
ближе 30 м от здания свечи выводят на 2 м выше конька
крыши этого здания.
Основным мероприятием на складах СУГ является
предупреждение и своевременное устранение утечек
газа, а в зданиях, где небольшие утечки газа неизбежны
(компрессорные, насосные), — организация естественной
и принудительной вентиляции.
Для предотвращения повреждения резервуаров при
колебаниях температур окружающего воздуха
оставляют свободный объем после их наполнения жидкой
фазой не менее 10—16,5 % геометрического объема.
Надземные резервуары для защиты от солнечной радиации
окрашивают в белый цвет (серебряный), а
железнодорожные цистерны н некоторые резервуары оборудуют
экранами из 2-миллиметровой стали. Заполнять
резервуары можно только теми газами, для хранения которых
они предназначены.
Безопасную работу резервуаров СУГ обеспечивают
оборудованием их приборами автоматического контроля
уровня, расхода, температуры и давления, а также
запорной и предохранительной арматурой.
Защиту резервуаров СУГ, работающих под
давлением, и изотермических хранилищ от переполнения
обеспечивают устройством уровнемеров и сигнализаторов
верхнего предельного уровня заполнения или
исключающими переполнение. Кроме арматуры, установленной
312


непосредственно у штуцеров резервуара, на
трубопроводах слива и налива применяют арматуру с
дистанционным управлением на отключение как одного резервуара»
так и группы резервуаров. Эту арматуру располагают
вне обвалования на расстоянии не менее 10 м от
резервуаров.
Поверхность надземных резервуаров и трубопроводы
газовой обвязки желательно защищать теплоизоляцией,
которая задерживает их прогрев на пожарах. Предел
огнестойкости опор резервуаров — не менее 2 ч. На
хранение подают газы, осушенные от воды и очищенные от
сероводорода.
Для защиты резервуаров от повышенных давлений
служат предохранительные клапаны: на каждом
резервуаре устанавливают не менее двух ПК, которые
сообщаются непосредственно с паровым пространством.
Резервуары оборудуют также регуляторами для
автоматического сброса избыточного давления или системой
ручного стравливания газа. Стравливание от ПК, линий
сброса газа и продувки резервуаров производят на
свечу или в общезаводскую факельную линию. Свечи имеют
высоту не менее 30 м, их располагают снаружи
обвалования на расстоянии не менее 5 м от него с
подветренной стороны по отношению к другим сооружениям
склада на максимально возможном удалении от них. Сброс
газа осуществляют через сепаратор, предназначенный
для отделения жидкого газа, унесенного парами.
Водный слой, скапливающийся в резервуарах, сливают
через испаритель в линию химически загрязненных стоков.
Защита резервуаров от смятия при образовании
вакуума сводится к проверке устойчивости корпуса при
полном вакууме (на стадии проектирования),
оборудованию их вакуумными клапанами при хранении СУГ с
высокими температурами кипения и к обогреву таких
емкостей в зимнее время.
Для защиты от гидравлических ударов на
нагнетательных трубопроводах компрессоров и насосов
устанавливают обратные клапаны. Парофазные линии
резервуаров оборудуют конденсатосборниками для исключения
попадания конденсата в цилиндры компрессора.
Предотвращение источников зажигания достигается
заземлением резервуаров и трубопроводов, молниезащи-
той складов, применением искробезопасного
инструмента при ремонтных работах, медленным окислением суль-
313


фидов железа при очистке резервуаров, охлаждением
подшипников и сальников насосов и компрессоров,
строгим соблюдением правил пожарной безопасности.
Проведение огневых работ, проезд автомашин и тракторов
ближе 100 м от места слива — налива СУГ не
разрешается. Резервуары обслуживают в обуви на резиновой
подошве без гвоздей. Переносные электролампы для
освещения цистерн заключают во взрывозащищенную
арматуру, напряжение для них не более 12 В.
Защита от распространения возникшего пожара
направлена на ограничение (установление максимального
допустимого) количества СУГ на складах, соблюдение
установленных разрывов, оборудование расходных
трубопроводов скоростными клапанами — прерывателями
потока, устройство обвалований, установку огнепрегра-
дителей на свечах (факелах), применение гидрозатворов
на газовых линиях и линиях промышленной
канализации.
На стадии проектирования предусматривают
зонирование складов СУГ, которое позволяет вынести на
отдельные участки сходные по своему функциональному
назначению промышленные площадки, производственные
помещения, что делает более удобным их обслуживание
и повышает взрыво- и пожаробезопасность, так как
оказывается возможным осуществлять противопожарную
защиту таких зон однотипными стационарными
установками, зоны располагать на безопасных расстояниях друг
от друга, создавать благоприятные условия для
планирования профилактических мероприятий. Склады СУГ
имеют несгораемое решетчатое ограждение.
Максимальная вместимость склада сжиженного газа 8000 м3.
Надземные резервуары располагают группами в районе
пониженных планировочных отметок. Каждая группа
имеет замкнутое обвалование или ограждающую стенку из
несгораемых материалов (из кирпича, бетона и т. п.)
высотой не менее 1 м, рассчитанное на 85 %
вместимости группы резервуаров. Ширину земляного вала
поверху принимают не менее 0,5 м. Расстояния от подошвы
обвалования или ограждающей стенки до резервуаров
равны половине диаметра ближайшего резервуара, но не
менее 1 м. Наибольший эффект дает обвалование типа
каре: растекание жидкости в этом случае
ограничивается вместимостью одного резервуара.
Расходные емкости склада сжиженных газов обору-
314


дуют аварийным сливом, объем аварийного резервуара
принимают равным объему наибольшего надземного
резервуара.
Расстояния между соседними складами СУГ
принимаются не менее 500 м. Разрывы от надземных
резервуаров до зданий и сооружений, не относящихся к складу,
зависят от вместимости склада и находятся в пределах
100—500 м E0—200 м — от подземных). До зданий и
сооружений, рассчитанных на одновременное
пребывание более 800 человек, требуемые разрывы удваиваются.
Вместимость промежуточных складов СУГ,
размещаемых на территории промышленных предприятий, не
превышает 2000 м3, а максимальный объем резервуаров
на них — 100 м3.
Максимальный объем надземного резервуара РУСГ
5 м3, а подземного— 10 м3. Эти резервуары на объектах
промышленности и сельского хозяйства делают обычно
надземными, а во дворах жилых домов и общественных
зданий — подземными. Надземные резервуары
устанавливают с разрывами не менее 2 м, а подземные — 1 м.
Расстояния от РУСГ до соседних зданий принимают в
зависимости от вместимости установки и степени
огнестойкости здания: 25—50 м — до общественных зданий;
8—25 м — до жилых домов и зданий промышленных
предприятий, на которых они расположены. Резервуар-
ные установки обносят забором высотой 1,2 м,
удаленным на 1 м от резервуаров.
Во избежание загазовывания дворов при сливе
сжиженных газов из автоцистерн не производится
принудительное стравливание газа из резервуаров в атмосферу.
Целесообразно оборудовать автоцистерны
компрессорами с двигателями во взрывозащищенном исполнении.
При возникновении пожара на складе СУГ
принимают меры для орошения горящего (особенно парового
пространства) и соседних резервуаров, а также для
ограничения поступления газа в очаг горения
(ограничение площади розлива, перекрытие задвижек, аварийный
слив и т. д.), т. е. обеспечивают контролируемое
горение газа. Окончательное тушение пламени допускается
только при полной уверенности, что поступление газа в
зону горения прекращено. Для охлаждения шаровых и
горизонтальных надземных резервуаров СУГ
предусматривают стационарные системы (кольца) водяного
орошения с их ручным управлением,
315


5.5. Хранение газов в баллонах
Газы в баллонах в зависимости от свойств хранят в
сжатом (водород, кислород, азот), сжиженном (пропан,
бутан, аммиак, углекислота) и растворенном (ацетилен)
состояниях. Наибольшее распространение получили
баллоны вместимостью 40 л. Баллоны с газами хранят в
помещениях, под навесами или на открытых площадках.
Пожарная опасность хранилищ баллонов
характеризуется пожароопасными свойствами газов,
хранящихся в баллонах, высокими давлениями E—15 МПа),
количеством баллонов, заполненных газами,
возможностью создания горючих концентраций при утечках ГГ из
баллонов и возможностью взрывов баллонов.
Утечки газов из баллонов происходят при
повреждении баллонов в результате их переполнения,
динамических воздействий, конструктивных дефектов, а также при
неисправности вентилей или оставлении их открытыми.
Обычно баллоны взрываются при отсутствии внутри
их взрывоопасной концентрации, причем опасность
взрыва не исключается, даже при хранении негорючих
газов. Это объясняется тем, что взрывы баллонов, в
основном, вызываются недоброкачественностью металла,
коррозией, ударами (падение баллонов, удары их друг
о друга), действием высоких и низких температур, а
также самовоспламенением и электризацией газа.
Значительную опасность представляет нагрев
баллонов до высокой температуры в условиях пожара, так как
при этом возрастает давление газов и уменьшается
прочность стенок баллонов. Обычно баллоны в условиях
пожара начинают разрываться через 10—15 мин.
Источниками зажигания в помещениях могут быть:
открытый огонь (применение паяльных ламп, курение и
т. п.), искры при ударах металла о металл, искры и
теплота при неисправности электрооборудования, а
также теплота самовозгорания масел и жиров на вентилях
кислородных баллонов.
П о ж а р н о-п рофилактические
мероприятия. Склады для хранения баллонов с газами
устраивают одноэтажными, I или II степени огнестойкости, с
легкосбрасываемыми покрытиями. Окна и двери
складов открываются наружу, полы из материалов, не
высекающих искр. Максимальная общая вместимость
склада 3000 баллонов. Склад разделяют противопожарными
316


преградами на отсеки вместимостью не более 500
баллонов с горючими и не более 1000 баллонов с
негорючими газами.
Баллоны снабжают башмаками и хранят в
вертикальном положении в специальных гнездах, клетках или
ограждают барьером. Отдельно расположенные баллоны
укрепляют цепью или хомутами. Баллоны, не имеющие
башмаков, хранят в горизонтальном положении на
деревянных рамах или стеллажах. При укладке в
штабеля их высота не превышает 1,5 м, все вентили закрыты
предохранительными колпаками и обращены в одну
сторону. Наполненные баллоны хранят отдельно от
порожних.
Баллоны с горючими газами (водородом, ацетиленом,
пропаном, этиленом и др.) хранят отдельно от баллонов
с кислородом, хлором, фтором, сжатым воздухом и
другими окислителями, а также отдельно от токсичных
газов. Обычно кислород и горючие газы хранят в
изолированных друг от друга помещениях, а хлор — в
специализированных складских зданиях. Сероводород хранят
на открытом воздухе под навесом.
При обнаружении баллонов с ГГ, имеющих утечку,
их немедленно удаляют из склада.
Складские помещения для хранения баллонов с ГГ
оборудуются вентиляцией, обеспечивающей безопасные
концентрации газов.
Баллоны можно транспортировать автомобильным,
железнодорожным, водным, воздушным транспортом, а
также электрокарами и тележками. Во время перевозки
на их вентили навертывают защитные колпаки. На
автомобилях баллоны укладывают колпаками в одну
сторону. Во избежание ударов при перевозке баллоны
помещают на деревянные подкладки, обитые войлоком,
либо надевают на каждый баллон два веревочных или
резиновых кольца толщиной 0,025 м.
При транспортировке и хранении баллонов с
кислородом не допускают попадания на баллоны жира и
соприкосновения арматуры кислородных баллонов с
промасленными материалами. Полы складов для ГТ
выполняют из негорючих материалов, исключающих искрооб-
разование при падении баллонов. На склады не
допускают лиц, имеющих обувь, подбитую металлическими
гвоздями или подковами.
Освещение складов баллонов с ГГ выполняют элек-
317;


трическим с арматурой взрывозащищенного исполнения.
Целесообразно устраивать наружное освещение через
застекленные окна с помощью кососветов (ламп с
отражателями). Отопление складов водяное, паровое низ-
р;ого давления или воздушное. Температура в складах
баллонов ГГ не превышает 35°С.
Расстояния между складами баллонов, а также
между складами и смежными зданиями рассмотрены в § 5.2.
На расстоянии 10 м вокруг склада баллонов не
разрешается хранить горючие материалы и производить
огневые работы.
В условиях пожара баллоны лучше всего
своевременно удалить из опасной зоны, а если это невозможно, то
усиленно охлаждать водой, производя одновременно
тушение горящих баллонов и конструкций. Если баллоны
охвачены огнем, то их охлаждают водой, подаваемой из-
за укрытия. Подходят к баллонам на пожаре сбоку, а
не с торцов.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
ПРОИЗВОДСТВА (АС) РАСТВОРЕННОГО АЦЕТИЛЕНА
Склад карбида кальция:
1. В каком количестве и как (количество ярусов,
наличие проходов и их соответствие требованиям правил)
карбид кальция хранится на промежуточном складе?
2. Какими мероприятиями предотвращается
попадание влаги (воды) в склады карбида кальция?
. 3. В каких помещениях производится расфасовка
карбида кальция и применяют ли для этого искробезопас-
ный инструмент?
4. Какими первичными средствами пожаротушения (и
их количество) оборудован склад карбида кальция?
Генераторное отделение:
5. Какие типы генераторов установлены, имеется ли в
них свободное пространство?
6. Как осуществляется удаление воздуха и ацетиле-
но-воздушной смеси из системы перед пуском и при
остановке ацетиленового генератора и как осуществляется
контроль за концентрацией С2Н2 в системе?
7. Как контролируется уровень воды в генераторах и
гидрозатворах и какими мероприятиями предотвраща-
318


ется переполнение газгольдера, имеются ли приборы
автоматического контроля и регулирования?
8. Как предотвращается повышение температуры в
генераторе?
9. Когда (в какие сроки), как и кем осуществляется
контроль за состоянием предохранительных устройств
(гидрозатворов, клапанов и т. п.) и имеются ли об этом
соответствующие записи в журналах?
10. Как предотвращается подсос воздуха внутрь
генератора при выгрузке из него ила?
11. Как осуществляется контроль газовоздушной
среды в помещении генераторной? Имеется ли система
аварийной (или местной) вентиляции и ее кратность?
12. Как предотвращается загазовывание воздушной
среды около иловых ям( плотно ли они закрыты,
оборудованы ли вытяжными трубами, замеряются ли около
них концентрации ацетилена)?
Компрессорное отделение:
13. Как обеспечивается герметичность сальников
компрессоров?
14. Как осуществляется подготовка системы к пуску и
ее остановка (чем осуществляется продувка системы, ее
длительность, как производится контроль концентраций,
как выполнены продувочные свечи)?
15. Какими системами блокировки и регулирования в
компрессоре поддерживаются необходимые давление,
температура, уровень масла в маслоотделителях?
16. Где, как и в каких количествах хранится ацетон?
17. Где и как осуществляется заполнение
ацетиленовых баллонов активированным углем и как
осуществляется их отбраковка?
18. Как хранятся заполненные и пустые баллоны?
19. Оборудованы ли компрессорные аварийной
системой вентиляции, какова ее кратность и как
осуществляется ее включение (автоматически или дистанционно)?
20. Как осуществляется контроль концентраций
ацетилена в помещениях?
Кроме выяснения указанных вопросов, при пожарно-
техническом обследовании проверяется правильность
исполнения во всех помещениях АС
конструктивно-планировочных решений, электрооборудования, молниезащи-
ты, вентиляции, отопления, водоснабжения и т. д., их
состояние и соответствие требованиям противопожарных
норм и правил.
319


Глава 6. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ПРОИЗВОДСТВ, СВЯЗАННЫХ С ВЫДЕЛЕНИЕМ
ГОРЮЧИХ ПЫЛЕИ И ВОЛОКОН
6.1. Пожарная опасность пылей и волокон
На предприятиях различных отраслей народного
хозяйства обращаются в производстве тонко
измельченные твердые горючие вещества, которые являются или
конечным продуктом (древесная или зерновая мука,
сахарная пудра, пылевидное топливо, суспензионный
полистирол и т. д.) или отходами и побочными продуктами
производств (мучная, зерновая, табачная, древесная,
льняная пыль, пух и др.).
В текстильной промышленности используют
разнообразные волокнистые материалы, которые по своему
происхождению делятся на природные и химические. В
качестве сырья для прядильных фабрик применяют:
хлопковые, льняные, конопляные, пенько-джутовые,
шерстяные, шелковые, искусственные (вискозное, ацетатное) и
синтетические (капроновое, лавсановое и др.) волокна.
Искусственные и синтетические волокна часто
используют в смеси с хлопком для повышения прочности,
уменьшения несминаемости и улучшения потребительских
качеств вырабатываемых тканей. Из природных
растительных волокон наибольшее применение имеет хлопок.
В зависимости от размеров частиц и скорости
движения воздуха пыль и волокна могут находиться во звешен-
ном (аэрозоль) или осевшем (аэрогель) состоянии.
Большое количество аэрозолей образуется при
работе шлифовальных станков, машин и агрегатов, действие
которых сопряжено с использованием воздушных
потоков (сепараторы, системы пневмотранспорта, сушилки
измельченных материалов и т. д.), падением
измельченной продукции с высоты (узлы загрузки и выгрузки
измельченной продукции, самотечные трубы и т. д.), а
также при работе машин с механизмами ударного действия
(дробилки, мельницы, разрыхлители и т. д.). При
обработке твердых материалов машинами в них создаются
воздушные потоки в результате движения отдельных
деталей, ударов, перемещения материалов, что
способствует переходу тонкоизмельченных материалов во
взвешенное состояние. Образующаяся горючая пыль
обладает всеми пожароопасными свойствами твердого ве-
320


Таблица 6.1. Пожароопасные свойства некоторых пылеи
Наименование
пылей
Торф
Резина
Сера
Древесная
мука
Табак
Кукуруза
Сахар
свекловичный
О. v
О 3
850
850
650
74—100
100
—
140
IN
До 1
—
—
50
—
—
«и
as
_
0,0
0,0
6,4
1.8
9,5
—
I Л
58
n a
8,8
41,3
0,0
1,5
7,6
1,75
—
Рч
а%
10—30
10,1
2,3
12,6—
25,0
101
22,7
8,9
Тсв пыли, °С

взвешенной
630—750
1000
575
—
564
850
525
осеошей
205
200
190—
205
255
350
щества и, кроме того, свойствами, присущими только ей.
К ним относятся способность аэрогеля к
самовозгоранию (даже если твердое вещество этим свойством не
обладает) и аэрозоля к горению со скоростью взрыва.
Пожароопасные свойства некоторых промышленных
пылеи приведены в табл. 6.1 (из таблицы видно, что
температура самовоспламенения осевшей пыли в 1,5—5 раз
меньше взвешенной).
Природные волокна представляют собой
органические легкогорючие вещества, пожарная опасность
которых определяется количественным содержанием в них
целлюлозы. Так, в состав льняного волокна входит до
83 % целлюлозы, в состав пеньки — до 79 % целлюлозы,
а хлопок по составу представляет собой почти чистую
целлюлозу (90—94 %). Волокнистые материалы
растительного происхождения состоят из отдельных волокон,
имеющих пустотные каналы, образованные после
высыхания клеточного сока и заполненные воздухом. Это
способствует их окислению, горению даже без доступа
воздуха извне (при помещении кип в диоксид углерода
или погружении в воду). Имея развитую поверхность и
поры, заполненные воздухом, волокно загорается от
малокалорийных источников зажигания (механических
искр, образующихся при работе двигателей внутреннего
сгорания и т. д.). При этом чем больше поры в
строении вещества, тем более опасно и само вещество. Так,
хлопок, имея самые большие поры (каналы), легче
загорается и интенсивнее горит, чем другие волокнистые
вещества.
21—779
321


Волокнистые вещества животного происхождения
ввиду отсутствия пор загораются труднее, они менее
опасны в пожарном отношении, чем волокнистые
материалы растительного происхождения.
При нагревании природных волокон до 130 °С
начинается процесс их разложения, сопровождающийся
выделением газообразных веществ, при температуре 280 °С—
обугливание. Температура самовоспламенения волокон
около 400СС, однако длительное нагревание приводит к
их самовоспламенению уже при температуре 200 °С.
Вымоченные и высушенные стебли льна и конопли
(треста), подвергающиеся механической обработке,
могут самовоспламеняться при температуре 250—280 °С.
Теплота горения тресты 17 472 кДж/кг, скорость горения
ее в разрыхленном состоянии 0,15 м/с.
При механической обработке тресты выделяется до
75% отходов (костра), которые состоят в основном из
целлюлозы. Теплота горения костры 20900 кДж/кг. Она
имеет примерно те же температуры воспламенения и
самовоспламенения, что и треста. Пыль костры в смеси
с воздухом способна образовывать взрывоопасные
концентрации, ее СНпв=16,7 г/м3. Отложения сухой пыли
горят со скоростью до 0,19 м/с.
Хлопок легко загорается от искры и теплоты
местного нагрева. Его теплота горения 17 347 кДж/кг. Горение
сопровождается выделением большого количества дыма.
Разрыхленный хлопок горит быстрее уплотненного; его
скорость горения при отсутствии движения воздуха
находится в пределах 0,1—0,15 м/с. При высоких степенях
уплотнения, как показала практика, огонь внутрь кип не
проходит, так как воздуха в этом случае там очень
мало. 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.
Искусственные (вискозные, ацетатные) и
синтетические (капрон, лавсан, нитрон и др.) волокна являются
горючими материалами. Волокно хлорин — материал
трудногорючий. Их пожароопасные свойства приведены в
табл. 6.2.
При переработке волокнистых материалов образуют-
322


Таблица 6.2. Пожароопасные свойства химических волокон
1
Наименование пол окон
Вискозное
Ацетатное
Капрои
Лавсан
Хлорин

разложения
170
285
Температуры. "С

плавления
260
214

воспламенения
235
320
395
390
320
С 9VQEOC-
пламене-
ния
460
445
440
440
540
Теп л ота
горения,
КДж/кг
15 574
18 735
30 668
21539
18 735
ся производственные отходы (угары), а также пыль и
пух. Частички хлопковой пыли, находясь во взвешенном
состоянии в воздухе и сталкиваясь друг с другом,
слипаются и оседают, не образуя взрывоопасных
концентраций. Осевшая хлопковая пыль в виде пуха является
легковоспламеняющимся материалом. Возникшее
горение быстро распространяется по осевшему слою пуха.
Горящие мелкие волокна и падающие с конструкций
куски тлеющего пуха могут воспламенить хлопок у машин,
а через него и остальные горючие материалы.
Пожарная опасность технологических процессов,
связанных с образованием пылей, определяется в основном
свойствами последних. Согласно ОНТП-24-86
помещения, в которых обращаются (являются конечным,
побочным продуктом или отходом производства) горючие
пыли или волокна в таком количестве, что могут
образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, при
воспламенении которых развивается расчетное избыточное
давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа,
относятся к категории Б.
6.2. Мукомольные производства
Технологические операции мукомольного
производства включают в себя: прием зерна и хранение его в сило-
сах элеватора; очистку и подготовку зерна к помолу;
размол зерна, расфасовку в мешки (выбой) готовой
продукции; складирование готовой продукции.
Схема технологического процесса мукомольного
производства показана на рис. 6.1. Неочищенное зерно
подают в черные закрома мукомольных заводов. После
21'
323


Рис. 6,1. Технологическая
схема мукомольного
производства:
1 — черные закрома; 2 —
сепараторы; 3 — магнитные
сепараторы; 4 — силосы
элеватора; 5 — весы; 6 — камне-
отборник; 7 — куколеотбор-
иик; 8 — обойка; 9 — мойка;
10 — отлежные закрома; II—
бункера очищенного зерна:
12 — вальцовый станок; 13—
рассеиватсли; 14 —
ситовейки; 15 — выбойный аппарат
предварительной очистки от грубых примесей в
механических и магнитных сепараторах его засыпают в
силосы элеватора. Далее зерно подают на камнеотборник и
магнитный сепаратор для дополнительной очистки от
камней и металлических примесей, затем оно поступает
внутрь вращающегося барабана куколеотборника для
улавливания шаровидных примесей, которые через
ячейки барабана попадают в камеру, а зерно — в обоечную
машину для очистки от мелких механических примесей,
прилипших к его поверхности.
Обоечная машина состоит из цилиндрического
неподвижного барабана с гладкой или покрытой наждачной
массой внутренней поверхностью и вращающимися
горизонтальными билами. Наждачные обойки снимают
налипшую грязь, пыль и частично верхнюю оболочку. Из
обоечной машины зерно поступает на сепараторы, где из
него удаляются отходы,- затем его увлажняют и
направляют в отлежные закрома, снабженные кондиционерами.
После кондиционирования зерно снова подают в
обоечные машины для снятия верхней оболочки и отделения
от него зародыша, содержащего много жира. Отходы,
получающиеся при шелушении, удаляют пропусканием зер-
324


на через сепаратор окончательной очистки. Очищенное
зерно взвешивают и подают в бункера, а из них в
вальцовые станки (мельницы) с рифлеными валками для
размола в крупку.
После каждого вальцового станка продукт поступает
на сортировку в рассеиватели и ситовейки. Из ситовеек
крупку направляют на вальцовые станки с гладкой
поверхностью, после контрольного рассева готовая мука
поступает в выбойные аппараты, снабженные бункерами
с мягкими рукавами, через которые муку засыпают в
мешки, и механизмами встряхивания для уплотнения
заполняемых мешков. Мешки, заполненные мукой,
поступают в зашивочные аппараты, а из них. на склад готовой
продукции, где мешки укладывают в штабеля на
деревянные настилы.
Транспортирование зерна и муки по технологической
цепочке осуществляют самотеком по трубопроводам,
ленточными, винтовыми и ковшовыми транспортерами, а
также пневмотранспортом. Самотечные трубопроводы
применяются круглого или прямоугольного сечения,
продукт перемещается по ним под действием собственной
массы. Ковшовые транспортеры (нории) используют для
подъема продукта (см. рис. 3.14). Важное место на
мукомольных производствах занимают аспирационные
установки (системы). Их основные элементы —
воздуховоды, вентиляторы и пылеотделители.
Пожарная опасность технологического
процесса мукомольного производства характеризуется
возможностью образования горючих пылевоздушных
концентраций как внутри оборудования, так и в
помещениях, большими количествами горючих материалов (зерно,
отложения пыли, сгораемые элементы оборудования и
т. п.), источниками зажигания и разветвленной сетью
транспортных коммуникаций, способствующих
быстрому распространению пожара.
Транспортирование и обработка зерна в
зерноочистительном, размольном и выбойном отделениях
сопровождаются выделением значительного количества горючей
(зерновой и мучной) пыли, которая может образовать
ГК внутри оборудования (черные бункера, силосы
элеваторов, сепараторы, самотечные трубопроводы —
зерновая пыль; вальцовые станки, рассевы, ситовейки,
выбойные аппараты — мучная пыль). Так, в размольных
отделениях мельниц оборудование занимает основную
325


часть производственной площади. В этом оборудовании
возможно образование ГК тончайшей мучной пыли,
состоящей почти целиком из крахмала. Так, в вальцовых
станках мука при сходе с валков проходит значительное
расстояние до бункера и наиболее мелкие ее частицы
отстают в своем движении от основного потока и
переходят во взвешенное состояние, заполняя свободное
пространство пылевоздушной смесью. В рассевах вся
переработанная мука находится во взвешенном состоянии,
так как большая часть ее последовательно проходит
через все сита. В ситовейках продукт также находится во
взвешенном состоянии за счет постоянной подачи
воздуха, который захватывает частицы крупки и заставляет
их витать в свободном пространстве. При выпуске муки
из бункеров выбойных аппаратов в мешки весь объем их
быстро заполняется мукой, а мучная пыль при этом
вместе с воздухом через стенки мешков проникает в
помещение. Пылению способствует встряхивание мешков
механизмами встряхивания.
Взрывоопасные концентрации в оборудовании могут
образовываться за счет взвихрения отложившейся пыли.
В системах аспирации, циклонах концентрации
превышающие Снпв, образуются даже при нормальных
условиях работы.
Образование взрывоопасных концентраций в
производственных помещениях происходит в результате
выхода пыли из машин и транспортных коммуникаций, а
также в случае взвихрения пыли, осевшей на
конструктивных элементах здания и на поверхности оборудования.
Выход большого количества пыли из оборудования
наблюдается при неисправности или снижении
производительности аспирационных установок и негерметичности
производственного оборудования.
Источники зажигания, приводящие к воспламенению
отложений пыли или ее аэровзвеси, следующие:
теплота трения при перегревах лент и подшипников
транспортеров и трансмиссии, при пробуксовке, завалах
и защемлении лент, а также при недостаточной смазке
трущихся частей оборудования;
искры, возникающие при попадании металлических и
минеральных примесей в рабочие органы размольных и
обоечных машин, центрифуги, при ударе металла о
металл в результате отрыва бил в обоечных машинах;
обрыва ковшей или лент норий;
326


открытый огонь и тепловое проявление
электрического тока;
теплота трения при неправильной регулировке зазора
между валками вальцовых станков или нх перекосах,
сильном прижатии валков (особенно при работе
вальцовых станков вхолостую), перекосах валов
вентиляторов, а также при трении ремней и лент о станину,
ограждение, предохранительные скобы или о пол;
искровые разряды статического электричества,
образующиеся при перемещении зерновых продуктов в
потоке воздуха, размалывании зерна, просеивании
измельченных продуктов и фильтрации воздуха, а также при
движении транспортерных лент. Вальцовые станки,
рассевы, фильтры, сепараторы, обоечные машины,
ковшовые транспортеры при определенных условиях являются
как бы генераторами статического электричества.
Распространение пожара на мукомольных
производствах происходит по воздуховодам аспирации и
трубопроводам пневмотранспорта; нориям, самотечным
трубам, ленточным и винтовым транспортерам; отложениям
пыли в машинах, воздуховодах, на оборудовании и
конструктивных элементах помещений; объемам
взвешенной пыли с концентрациями выше СНПв, сгораемым
элементам оборудования, а также через дверные, оконные
и технологические проемы.
Помещения размольных и выбойных цехов
(отделений) мельзаводов; цехов и складов бестарного
хранения и отпуска муки; расфасовочных цехов муки; галерей
и помещений, по которым траспортируется россыпью
мука, по взрывопожарной опасности относятся к категории
Б, по ПУЭ — к классу зоны В—Па. Зерноочистительные
отделения мельниц; склады тарного хранения муки; су-
шильно-пропаривательные отделения, транспортерные
отделения и помещения, в которых зернопродукты
находятся в таре или россыпью; склады зерна относятся к
категории В и классу зоны П-П.
П о ж а р н о-п рофилактические
мероприятия на мукомольных производствах направлены на
снижение запыленности помещений и аппаратуры,
ограничение количества горючих материалов, сосредоточенные
в конструкциях станков и транспортных приспособлений,
а также на предотвращение распространения пожара.
Для уменьшения запыленности помещений
герметизацию оборудования сочетают с устройством местных от-
327


сосов пыли. Для этой цели сепараторы, триеры, мягкие
и наждачные обойки, вальцовые станки, рассевы и
ситовейки оборудуют аспирационными системами.
Системами аспирации оборудуют также машины по
транспортировке, лари, весы приемные, сбрасывающие коробки
подсилосного транспортера, сбрасывающие тележки
ленточных транспортеров и подсобные помещения.
Электродвигатели вентиляторов блокируют с
электродвигателями обеспыливаемого оборудования, чтобы пуск
вентиляторов осуществлялся с опережением на 15 с от
пуска оборудования и на 120—180 с позднее его
остановки. В вытяжных трубопроводах, выполненных из
несгораемых материалов, пыль перемещается во взвешенном
состоянии без оседания ее на внутренней поверхности
воздуховодов.
Трубопроводы пневмотранспорта, горизонтальные и
наклонные (под уклоном До 50° к горизонту)
воздуховоды аспирационных систем оборудуют лючками для
очистки от отложившейся пыли, которые устанавливают до
и после аппарата, около каждого колена через 2—4 м.
Лючки размещают в местах, доступных для осмотра. Для
предотвращения выхода пыли в помещение
обеспечивается работа пневмотранспорта и аспирации под
небольшим разрежением. Для очистки воздуха используются
циклоны, рукавные и водяные фильтры. Рециркуляция
воздуха в помещениях применяется только после
повторной его очистки в водяных или сухих фильтрах.
Самотечные трубы и корпуса норий изготовляются из
несгораемых материалов. Рукавная ткань фильтров и
рассевов обрабатывается огнезащитным составом.
Целесообразно сепараторы, всасывающие фильтры и
другие машины выполнять из несгораемых материалов.
При строгом соблюдении установленного режима
работы оборудования исключается появление источников
зажигания от производственного оборудования. На всех
машинах не допускают подпоров и завалов
измельчаемого продукта во избежание перегрузки, поломки или
перегрева привода.
При работе вальцовых станков обеспечивают
равномерность питания их зерном, чтобы не было перекоса
валков.
Предотвращение образования опасных зарядов
статического электричества достигается заземлением всего
производственного оборудования ионизацией воздуха


радиоактивными веществами, увеличением влажности
воздуха в помещениях до 65 % и более, применением
электропроводных ремней или нанесением на них
электропроводной смазки. Скорость движения и толщина
слоя продукта в магнитных сепараторах должны
обеспечивать полное улавливание металлических примесей.
Все механизмы и машины мукомольных производств
подключены к диспетчерскому автоматизированному
управлению, которое обеспечивает управление ими с
пульта диспетчера и их блокировку, исключающую
возможность завалов транспортных механизмов при аварийной
обстановке любого механизма. Блокировка обеспечивает
также автоматическую остановку всех предшествующих
по потоку станков (машин) при остановке какой-либо
машины (независимо от причины остановки).
Воздуховоды вентиляции, самотечные трубы и
трубопроводы пневмотранспорта при их проходе через
капитальные стены и перекрытия из одного помещения в
другое оборудуют автоматически закрывающимися ог-
незадерживающими заслонками. Помещения выбойного
и размольного отделений, относящиеся к категории Б,
обеспечиваются защитой от разрушения при взрыве и
отделяются от помещений других категорий
противопожарными преградами. Защиту проемов и отверстий в
противопожарных стенах и перекрытиях осуществляют
противопожарными дверями, защитными шиберами,
сальниковыми затворами, водяными завесами и т. п.
Отопление помещений выполняют центральным
водяным или паровым низкого давления с
нагревательными элементами, имеющими гладкую поверхность. Для
выключения оборудования, пневмотранспортной, аспи-
рационной, вентиляционной систем в случае
возникновения загораний в агрегатах, связанных с быстрым
распространением пожара, на каждом этаже здания около
лестничных клеток устанавливают специальные кнопки.
Помещения мукомольных производств обеспечивают
внутренними пожарными кранами, первичными и
автоматическими средствами пожаротушения или
сигнализацией.
6.3. Склады волокнистых материалов
Волокнистые материалы растительного (хлопок, лен,
конопля, джут, кенаф и др.), животного (шерсть, шелк),
искусственного и синтетического происхождения хранят-
329


ся на сырьевых складах и базах (самостоятельные
хозяйства), а также на складах перерабатывающих их
предприятий (расходные склады) в закрытых
помещениях, в шохах (крытых навесах), под навесами и на
открытых площадках.
Базы и склады волокнистых материалов в
зависимости от количества хранимого сырья делятся на 4
разряда: малые склады (не более 7 тыс. т волокон); средние
склады (не более 14 тыс. т); большие склады (не более
28 тыс, т); сверхразрядные склады (свыше 28 тыс. т.).
Особенность пожарной опасности
складов волокнистых материалов — наличие большого
количества легко горючего материала, легкость его
воспламенения, быстрота распространения огня и трудность
тушения, особенно если огонь проник внутрь штабеля
волокнистых материалов, хранящихся в кипах.
Источниками зажигания на складах волокнистых
материалов являются искры автомобилей, тракторов,
паровозов, сварочного и производственного оборудования;
тепловые проявления молнии, неисправного
электрооборудования, а также открытый огонь при нарушениях
правил пожарной безопасности.
Пожарно-профилактические
мероприятия на складах волокнистых материалов и веществ
направлены на устранение источников зажигания и
успешную ликвидацию возможных пожаров. В закрытых
складах спрессованные кипы хлопка, лубяных культур,
шерсти, шелка, синтетических волокон укладываются в
штабели, между которыми напротив ворот устраивают
продольный и поперечные проходы шириной, равной
ширине ворот, но не менее 2 м.
Предотвращение загорания от искр и других
внешних источников огня достигается изоляцией штабелей от
внешней среды, для чего штабели волокнистых
материалов на открытых площадках и под навесами
укрываются брезентами (под навесами — с боков). В жаркую
погоду и в условиях опасности переброса огня, брезенты
смачиваются водой. Приближение паровозов,
работающих на твердом топливе, оборудованных
искрогасителями, при закрытых поддувалах и сифонах, к навесам и
штабелям хлопка допускается на расстояние не ближе
25 м; паровозов на жидком топливе — соответственно на
расстояние не ближе 30 и 15 м.
Выхлопные трубы глушителей автомашин и тракто-
330


ров, въезжающих на территорию сырьевых баз,
оборудуют искрогасителями. Въезд их в закрытые сырьевые
склады и под навесы не разрешается; автомашины
останавливают на расстоянии не ближе 5 м, а тракторы не
ближе 10 м от складов, шох, скирд и навесов. Закрытые
склады, навесы и открытые площадки со штабелями
хлопка, шерсти и скирдами лубяных культур оборудуют
молниезащитой. При транспортировке на автомашинах,
тракторах хлопок, шерсть, лубяные волокна закрывают
брезентом.
В закрытых складах применяют только
пылеводонепроницаемые светильники. Штабели укладывают такай
высоты, чтобы их вершины отстояли от конструкций
перекрытия и от светильников на расстоянии не менее 1 м.
Проводку в закрытых складах выполняют только в
стальных трубах. Выключатели располагают вне
помещения у входа в склады.
Для предотвращения распространения пожаров
ограничивают количество хранимых волокнистых веществ,
обеспечивают соответствующую планировку складов и
степень огнестойкости зданий. При хранении на открытых
площадках и под навесами кипы хлопка, шерсти,
синтетического волокна укладывают в штабели, лубяные
культуры — в скирды.
Максимальные размеры штабелей и скирд, м
Штабель хлопка, шерсти, искусственного волокна . 22хПх5
Штабель шерсти (состоит из двух полуштабелей с
разрывом между ними не менее 2 м) 6x150x5
Штабель кизячной немытой шерсти , 40x6x5
Скирда лубяных культур 32x10x10
Под навесом хранят не более одного штабеля.
Штабели и скирды сводятся в гнезда, группы и секторы.
Гнездо состоит из шести штабелей, четырех скирд; группа
состоит из четырех гнезд, а в сектор входит четыре
группы. Расстояния между ними приведены в табл. 6.3.
Совместное хранение сырья, готовой продукции и
отходов (угаров) не допускается.
6.4. Льиопенькозаводы
На льнопенькозаводах осуществляют первичную
обработку лубяных культур, сводящуюся к получению
лубяных волокон для текстильной промышленности. К лу-
331


Таблица 6.3. Расстояния между штабелями, гнездами, группами и
секторами, м
Расстояния
В гнезде между
штабелями
В группе между
гнездами
В секторе между
группами
Между секторами
От несгораемого
ограждения базы до
штабелей
Штабели хлопка,
шерсти,
искусственных
волокон
10 (по всем
направлениям)
20
30
50
10
Штабели
кизячной
немытой
шерсти
15
20
30
Г" t\
50
f /*Ч
10
Скирды лубяных
культур
15 (между
торцовыми
сторонами)
30 (между
длинными
сторонами)
40
60
1 А
10
бяным культурам относят лен, коноплю, джут, кенаф
и др.
Технологический процесс первичной переработки льна
и конопли включает в себя следующие стадии:
получение тресты, складирование тресты, ее сушку, выработку
длинного и короткого волокон, хранение готовой
продукции. Тресту хранят на складе сырья в шохах,
скирдах или стогах.
Транспортирование тресты со склада на сушку
осуществляют пневмотранспортом, транспортерами, а
также автомобилями и тракторами. Сушку ее производят в
паровых и дымогазовых сушилках конвейерного типа.
При сушке тресты в топках дымогазовых сушилок в
качестве топлива используют отходы производства —
костру.
Из сушилок треста подается на мяльно-трепальный
агрегат. Мяльная машина состоит из 13 пар стальных
вальцов, 11 из которых имеют рифленую поверхность.
С помощью рифлей разрушают древесину стеблей,
которая выкрошивается и осыпается в костроприемник,
после чего тресту подают в трепальную машину, на
которой получают длинное лубяное волокно. Короткое непря-
домое волокно и костру для дополнительной обработки
подают на трясильную и куделеприготовительную
машины, после чего значительное количество куделеобраз-


ного волокна становится пригодным для короткого
прядения. Короткое волокно с незначительным количеством
невыкрошенной древесины направляют в паровую
калориферную сушилку и куделеприготовительньш агрегат
для окончательного удаления частиц древесины из
короткого волокна. Полученные длинное и короткое
волокна прессуют в кипы и направляют на склад готовой
продукции.
Пожарная опасность цехов льнопень-
козаводов характеризуется большими количествами
горючего материала (волокон, костры, пыли),
возможностью образования взрывоопасной концентрации пыли
костры в смеси с воздухом, наличием источников
зажигания и путей распространения пожара. Все
механические процессы обработки лубяных культур связаны с
образованием большого количества пыли. Высушенная,
подвергающаяся обработке треста, лубяные волокна и
отходы производства находятся в разрыхленном
состоянии, а в сушилках — еще и в нагретом.
Источниками зажигания при обработке лубяных
культур могут являться теплота перегрева подшипников*
искры, попадающие в сушилки с топочными газами;
теплота трения при наматывании волокон на вращающиеся
части машин; искры при попадании в машины
металлических предметов (частиц) или камней, при
повреждении или неправильной регулировке вращающихся частей
машин; теплота самовозгорания промасленных волокон;
искры при работе автотранспорта, тепловое проявление
электрического тока при неисправности
электрооборудования.
Большие площади цехов, проемы в стенах и
перекрытиях, наличие транспортеров, воздуховодов и
пневмотранспорта, отложений пыли на оборудовании и
конструкциях способствуют быстрому распространению
пожара в производственных помещениях.
Помещения основных цехов льнопенькозаводов
(механической обработки тресты и сортировки волокна,
прессовки волокна, склада готовой продукции, закрытого
склада костры, шох) по пожарной опасности относятся
к категории В, а по ПУЭ — к классу зоны П-И.
Пожарно-профилактические
мероприятия в цехах производств по переработке лубяных
культур направлены на уменьшение выделения пыли из
машин, ограничение количества горючих веществ в поме-
333


щеннях цехов, предотвращение источников зажигания и
ограничение распространения пожара. Машины по
переработке тресты и куделеобразного волокна (мяльные,
трепальные, трясильные) оборудуют вытяжной
вентиляцией, пыле- и костроприемниками.
Все технологические машины и транспортеры цехов
по окончании рабочей смены очищают от сырья,
отходов и пыли. Очистку от пыли костры воздуховодов пы-
лесборников и костросборников производят не реже
одного раза в сутки.
Прессовку волокна в кипы производят в
самостоятельных помещениях, отделенных от других
производственных помещений и склада готовой продукции
противопожарными стенами. Контроль температур
подшипников осуществляется приборами дистанционного действия
с датчиками в виде термопар, термобаллонов,
термометров сопротивления, либо визуально (путем покрытия их
поверхности термокрасками, изменяющими свой цвет при
нагревании). Для предотвращения попадания металла
и камней в мяльную машину тщательно просматривают
порции подаваемой тресты. Машины, разрыхляющие
лубяные волокна, а также трубы пневматического
транспорта оборудуют магнитными сепараторами и камне-
улавливателями.
В трепальных, куделеприготовительных и трясильных
машинах установлены устройства, предотвращающие
наматывание волокон на валы (противонамоточные
щитки, ножи, ограничители-кондукторы, из цветного
металла, противонамоточные кожухи и т. п.). В случае
обнаружения намотов машины останавливают и освобождают
валы от волокон. В качестве дополнительной ступени
очистки газов от искр на воздуховоде перед сушильной
камерой устанавливают жалюзийные циклоны. Зону сушки
туннельной сушилки оборудуют автоматической дрен-
черной установкой.
Отопление производственных помещений льнопень-
козаводов центральное, водяное или паровое. Радиаторы
применяются с гладкой поверхностью, температура
которой не превышает 110°С.
6.5. Хлопкопрядильные фабрики
На прядильные фабрики хлопок, льноволокно, шерсть
и искусственные волокна поступают в виде кип массой
от 120 до 275 кг (плотность прессования хлопка дохо-
334


Рис .6.2. Схема разрыхлительно-трепальной установки:
1 — угарный питатель; 2 — угары; 3 — питатели—смесители; 4 — кипы хлопка;
5 —трубы пневмотранспорта; 6 — головной питатель; 7 — горизонтальный
разрыхлитель; 8 — вертикальный разрыхлитель; 9 — быстроходный конденсор;
10 — распределитель; 11 — трепальные машины
дит до 600кг/м3). Волокна хлопка в кипах хаотически
переплетены и деформированы. Хлопок, поступающий на
фабрику, содержит различные сорные примеси в виде
битых и незрелых семян, листочков, кожицы, узелков,
жгутиков, песка, пыли. Для получения
высококачественных нитей хлопок разрыхляют, очищают от сорных
примесей и составляют смесь из различных кип.
Со склада кипы хлопка подают в сортировочно-тре-
пальный цех прядильной фабрики, где их сортируют и
направляют к разрыхлительно-смесительному агрегату
(рис. 6.2), который состоит из 4—6
питателей-смесителей, угарного питателя, смесительной решетки и
головного питателя. Питатели-смесители, угарный и головной
питатели имеют одинаковое устройство (рис. 6.3).
Хлопок с помощью питательной решетки подают в камеру
питателя. Наклонная решетка своими иглами
захватывает хлопок с горизонтальной решетки и направляет его
на вращающийся B65 мин~]) разрыхлительный валик,
который разрыхляет, смешивает и очищает хлопок от
грубых примесей. После перемешивания в питателях-
смесителях хлопок и угары перемещают по трубопроводу
пневмотранспорта к головному питателю, а затем в
горизонтальный и вертикальный разрыхлители, где
происходит его дальнейшее разрыхление и очистка от
примесей,
335


й)
to
Рис. 6.3. Питатели-смесители:
а — питатель—смеситель; б — угарный питатель? / — питающая решетка
(транспортер); 2— сигнальная электрическая лампочка; 3 — регулирующий
щиток; 4 — труба для отсоса пыли; 5 —камера питателя; 6 — чиститель раз->
равннвателя; 7 — разравнивающий валик; 8 — магнитный уловитель; 9 —
съемный валик; 10 — колосниковые решетки; // — смесительная решетка; 12 —
наклонная игольчатая решетка
Рабочий орган горизонтального и вертикального
разрыхлителей — ножевые барабаны, вращающиеся со
скоростью 460—750 мин-1.
Перемещают волокна внутри машин и от одной
машины к другой пневматическим способом с помощью
полого пылеочистительного барабана с перфорированной
дырчатой поверхностью. Внутренний полый объем
барабана соединен с вентилятором. Хлопок, движущийся
вместе с воздухом, удерживается на поверхности
барабана, а находящиеся в нем пыль, пух и другие мелкие
сорные примеси, проходя барабан вместе с воздухом,
направляются в рукавные фильтры или пыльные
камеры. От вертикального разрыхлителя волокно через
конденсатор подают на автоматический распределитель,
затем к трепальным машинам. Конденсор имеет примерно
такое же устройство и работает так же, как и пыле-
очистительный барабан.
Трепальные машины представляют собой
совокупность горизонтального разрыхлителя, промежуточной
трепальной и окончательной трепальной машин.
Основным рабочим органом промежуточной и окончательной
трепальных машин являются трехбильные трепала,
вращающиеся со скоростью 1000—1500 мин-1 и наносящие
удары по хлопку. В этих машинах из бесформенной
массы хлопка после его очистки получают холст, который
в виде рулонов направляют к чесальным машинам для
окончательного разделения волокон, их очистки, а
также распрямления.
336


Чесальная машина имеет основной барабан
диаметром 1300 мм, покрытый игольчатой лентой и
вращающийся со скоростью 160—180 мин-1. Бесконечная лента
с игольчатыми шляпками движется медленно, так что
линейная скорость на поверхности барабана примерно в
10 000 раз больше линейной скорости ленты.
Хлопок в виде холста поступает на основной
барабан. Барабан и шляпки прочесывают хлопок и
окончательно разделяют холст на волокна. Снятый прочес в
виде круглого рыхлого жгута, называемого лентой,
укладывают в цилиндрические тазы. Количество хлопка,
перерабатываемое одной трепальной машиной, требует
для прочесывания 25—30 чесальных машин.
Последующие операции осуществляются в
ровничном и прядильном цехах фабрики, в которых лента
проходит несколько ровничных машин, все более и более
вытягиваясь специальными механизмами, а затем
скручивается и наматывается на большие катушки.
Окончательное прядение нити производят кольцевыми
прядильными машинами, где ровницу подвергают вытяжке до
требуемой тонины, скручивают и превращают в пряжу,
которую наматывают на шпули, установленные на
веретенах. На каждой прядильной машине устанавливают
от 250 до 500 веретен.
Производственные отходы из цехов поступают в
угарный отдел, где их разделяют по видам и сортам; часть
угаров используют для изготовления ваты и
хозяйственных нужд, другую часть возвращают в сортировочно-
трепальный цех (обраты). Отдельные виды угаров
прессуют в кипы массой 120—130 кг.
Пожарная опасность
хлопкопрядильной фабрики характеризуется наличием большого
количества легкогорючих веществ, возможностью
появления источников зажигания и наличием путей для
распространения пожара. Горючей средой в помещениях
прядильных фабрик обычно являются: хлопок,
находящийся в кипах, в разрыхленном состоянии и в виде
нитей; хлопковые отходы; пыль и пух; смазочное масло;
лари для отходов и угаров; деревянные и картонные
шпули; веретена, а также тележки для транспортировки
пряжи.
Большое количество хлопка сосредоточивается в сор-
тировочно-разрыхлительном отделении, поскольку для
нормальной работы питателей-смесителей требуется не-
22—779 . 337;


сколько десятков распакованных кип хлопка. Кроме
того, в помещении держат запас хлопка (в
нераспакованных кипах) на смену и иногда даже на сутки. Таким
образом, иногда почти вся свободная площадь пола
бывает занята кипами хлопка.
Помимо этого, в сортировочно-разрыхлительном,
трепальном, чесально-ленточном отделениях имеется
значительное количество разрыхленного хлопка (внутри
машин и в производственном помещении). В ровничном и
прядильном отделениях находится большое количество
хлопковых нитей различной толщины и степени
скручивания. Значительную пожарную опасность представляют
угарные отделы, в которых сосредоточены волокнистые
материалы, большая часть которых находится в
разрыхленном состоянии. Угары часто бывают загрязнены
смазочными маслами.
Процесс разрыхления и очистки хлопка связан с
воздействием на него быстровращающихся механизмов
ударного действия и поэтому сопровождается выделением
большого количества пыли и пуха. Особенно большое
количество пыли 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. Подобное же явление весьма часто
наблюдается при наличии нагнетательных рукавных
фильтров, если они вовремя не очищаются. Отложения
пыли и пуха на внутренней поверхности ткани приводят
к увеличению сопротивления фильтра, уменьшению
производительности вентиляционной системы и, как
следствие, к выходу пуха и пыли из машин в помещение-.
Операции чесания хлопка, вытяжки и скручивания
нити не вызывают большого пылеобразования, поэтому
чесальные, ровничные и прядильные машины делают
открытыми. Однако чистка этих машин сопровождается
выделением большого количества пуха и пыли в
окружающую среду и засорением пола производственного
помещения прочесами. Пух и пыль могут также
скапливаться в циклонах и рукавных фильтрах, применяемых
для очистки воздуха, отсасываемого из машин.
Высечение искр при ударах металла или других
твердых предметов о металл, теплота при перегреве тру-
338


щихся поверхностей, искровые разряды статического
электричества, тепловые проявления неисправного
электрооборудования, теплота при самовозгорании хлопка и
его отходов являются наиболее частыми источниками
зажигания.
Удары металла о металл происходят при попадании
в машины с быстровращающимися механизмами
ударного действия каких-либо металлических частиц или
камней, при ударах вращающихся механизмов о
неподвижные части корпуса машины или стальные решетки,
применении инструментов ударного действия для
распаковки кип. Металлические предметы и камни могут
попасть в машины вместе с хлопком или из-за
неисправности и поломки отдельных механизмов. Неправильная
регулировка барабанов и других узлов машин,
деформация валов и т. п. могут являться причинами ударов с
высечением искр.
Вероятность высечения искр особенно большая в
угарных машинах, потому что они работают на отходах,
с которыми в машины попадают шайбы, гвозди,
заклепки, иглы и другие предметы. Перегревы трущихся
поверхностей происходят в подшипниках при наматывании
хлопка на валы, скольжении ремней по шкиву или
ограждению. Причинами перегрева подшипников чаще
всего бывают перекосы и деформация валов, трение
боковых сторон ножевых барабанов о корпус машины,
перегрузка машин продукцией, попадание на вращающиеся
трущиеся детали мусора, песка; загрязнение
поверхностей обойм подшипников пылью, пухом, недостаточная
смазка или применение масла не того сорта, который
рекомендуется техническими условиями.
Наматывание хлопка на вращающиеся валы
разравнивающих, гребнечесальных, прядильных, трепальных и
других машин, вертикального и горизонтального
разрыхлителей приводит к тому, что в процессе работы слой
намотанного хлопка уплотняется и начинает касаться
ограждающих конструкций, а также рабочих частей
машин. Это вызывает нагрев хлопка до температуры
самовоспламенения и его загорание, а также перегрузку
электродвигателей и загорание электроизоляции статор-
ных обмоток. Перегрев электродвигателей наблюдается
также при перегрузке машин хлопком. Завалы
ленточных транспортеров кипами хлопка, слабое натяжение
шкивов ременных передач приводят к их пробуксовке
22* 339


на ведущем барабане, нагреву и воспламенению.
Искровые разряды статического электричества могут произойти
при близком расположении каких-либо заземленных
предметов от транспортерных лент, приводных ремней,
плохом заземлении оборудования. Попадание масла на
хлопок или на его отходы или контакт их с нагретыми
поверхностями может вызвать самовозгорание.
Достаточно запрессовать или сложить в мешки промасленные
отходы, чтобы они при хранении самовозгорелись.
Системы пневмотранспорта хлопка и системы
вытяжной вентиляции, проемы в стенах и перекрытиях,
шахты грузовых лифтов, подъемников, элеваторов и
т. д. нередко являются путями быстрого распространения
пожара. Большая скорость движения хлопка в
воздуховодах A5—20 м/с и более) способствует быстрому
охвату огнем большого количества машин. Распространению
огня внутри производственных помещений и их
задымлению способствуют также большие площади цехов,
множество различного рода проемов в стенах и перекрытиях
(от воздуховодов, валов, ремней трансмиссий, шахт
грузовых лифтов, дверных проемов и т. п.), образующих при
пожаре сильные конвекционные потоки воздуха.
Сгораемые перекрытия фабрик, а также незащищенные
металлические колонны (иногда встречающиеся на подобных
предприятиях) в условиях развившегося длительного
пожара теряют свою несущую способность, что приводит
к обрушению перекрытий, нагруженных
производственным оборудованием. Обрушение одного перекрытия
может повлечь за собой обрушение и всех нижележащих.
Развитие пожаров в подвальных помещениях фабрик
характеризуется обильным выделением дыма и ростом
температуры (до 300°С и выше). Сообщение подвала
непосредственно с лестничной клеткой, шахтным
подъемником, элеватором или через систему воздуховодов
пневмотранспорта с этажами приводит к проникновению
продуктов горения на верхние этажи фабрики и их
значительному задымлению.
По степени пожарной опасности производственные
помещения хлопкопрядильных фабрик относятся к
категории В, а по ПУЭ — к классу зоны П-П.
Пожарно-профилактические
мероприятия на прядильных фабриках направлены
на ограничение количества горючих веществ,
находящихся в производственных помещениях, уменьшение вы-
340


деления пуха и пыли, исключение возможных источников
зажигания и путей распространения пожара. Количество
хлопка в кипах не должно превышать суточной
потребности. Целесообразно на пол производственного
помещения нанести габаритные линии тех площадок, которые
могут быть заняты кипами. Нельзя оставлять в
помещении большое количество угаров: их складывают в мешки
или запрессовывают в кипы и удаляют из помещения.
При необходимости определенное количество угаров
держат в ларях из несгораемого материала, а не
навалом в куче. Не допускают скапливания отходов в
сборных камерах разрыхлительных и трепальных машин.
Машины очищают не менее одного раза в смену.
Для уменьшения выделения пыли в помещения
фабрики питатели-смесители, головные питатели,
горизонтальные и вертикальные разрыхлители, трепальные и
все угарные машины оборудуют укрытиями
(герметичные корпус или кожух) с местной вытяжной
вентиляцией. Воздуховоды пневмотранспорта и вентиляционных
систем выполняют герметичными. Дверцы смотровых
лючков, устанавливаемые на этих воздуховодах и
машинах, имеют прокладки и замки, исключающие
самопроизвольное их открывание.
¦ Для очистки запыленного воздуха, удаляемого из
машин и помещений, применяют рукавные всасывающие
самоочищающиеся фильтры и циклоны, устанавливая их
в изолированном помещении. Очистку рециркулируемо-
го воздуха производят двухступенчато, устанавливая
после циклонов и фильтров вторую ступень очистки —
водяную завесу, промывную приточно-увлажнительную
камеру и т. д. Пылеосадочные камеры выполняют из
несгораемого материала. Не допускают скопления пыли и
пуха в воздуховодах пневматических и пылеотсасываю-
ших систем, а также их накопления в пыльных подвалах,
камерах и фильтрах, производя регулярную их очистку.
Машины и агрегаты прядильного производства
очищают от отходов, пыли и пуха ежемесячно, строительные
конструкции и арматуру помещений — не реже одного
раза в десять дней, применяя для этого обдувочно-пыле-
сосные установки.
Кипы хлопка распаковывают в специально
отведенных местах с помощью ножниц. При этом следят, чтобы
металлические частицы стягивающих лент и проволоки
не попали в волокна. Для предупреждения искрообра-
341


зования от попавших в волокна металлических
предметов и камней устанавливают магнитные сепараторы и
камнеуловители в питателе-смесителе агрегата, на пнев-
мотранспортных линиях перед вентиляторами,
питателями, конденсорами, на трубопроводах пневмоподачи
волокна от одной машины к другой. Машины и агрегаты
оборудуют приспособлениями против наматывания и
закручивания волокна на их вращающиеся части.
Волокна, намотанные на вращающиеся механизмы,
удаляют не реже одного раза в смену с помощью специальных
ножей и валиков.
Для предотвращения перегрева своевременно
смазывают все трущиеся и вращающиеся части машин,
наблюдают за их состоянием. Для контроля за подшипниками
их обоймы покрывают термокрасками или
термокарандашами, меняющими цвет с изменением температуры.
Все машины разрыхлительного агрегата и трепальная
машина имеют автоматизированный привод
последовательного пуска и останова, а также самоостанова
каждой машины при перегрузке. Узлы машины электробло-
кируют.
Для снижения электризации волокон при трении, а
также сокращения пуховыделения хлопковое волокно
замасливают. На ленточных, ровничных и кольцевых
машинах валики вытяжных приборов изготовляют из
материалов, предупреждающих образование зарядов
статического электричества или покрывают антистатиками.
Все машины, металлические воздуховоды, трубопроводы,
фильтры и другое оборудование вытяжных
вентиляционных установок заземляют. Конструкция и материал
вентиляторов и регулирующих устройств вентсистем
исключают возможность искрообразования.
Для предупреждения распространения пожара
воздуховоды пневмотранспорта и вентиляции в местах
прохождения через противопожарные стены, перед фильтрами
в пыльных подвалах и хлопковых лабазах снабжают
автоматическими огнезадерживающими устройствами
(заслонками, клапанами, шиберами). Пыльные камеры
(пыльные подвалы) и помещения фильтров, в которых
производят сухую очистку воздуха от горючих пылей и
волокон, оборудуют спринклерными установками с
расположением головок над фильтрами.
На хлопкопрядильных производствах допустимо лишь
центральное отопление (водяное или паровое низкого
342


давления). Нагревательные элементы имеют гладкую
поверхность и их периодически очищают от пыли и пуха.
Цехи (отделения) оборудуют стационарными и
первичными средствами пожаротушения, а также пожарной
сигнализации.
6.6. Ткацкие и отделочные производства
Поступившая на ткацкую фабрику из прядильного
производства пряжа после ряда последовательных
операций (перемотка, сновка, шлихтование и проборка)
подается на автоматические ткацкие станки для выработки
тканей, которые получают в виде длинного полотна.
Ткань, полученную с ткацких станков, затем
направляют на отделочные фабрики, где ее чистят от пуха,
опаливают, белят (химическая чистка), красят.
Пухоочистительная машина состоит из трех пар
горизонтальных щеток с гребнями для их очистки. Щетки,
вращаясь навстречу ходу ткани, поднимают волоконца
на ее поверхности, а также удаляют пух и пыль. Ткань,
сшитая в непрерывную ленту, из пухоочистительной
поступает в опаливающую машину, в которой лицевую или
обе стороны ткани опаливают накаленной до 700—800°С
поверхностью (плиты, желоба, цилиндры) или пламенем
газовых горелок. Скорость движения ткани через
машину рассчитывают таким образом, чтобы волокно не
нагревалось выше 150—180 °С. После опаливания ткань
пропускают через паровой искрогаситель, замачивают и
подают на отбелку.
Беление тканей производят окислителями (перекись
водорода, гипохлориты натрия и кальция, хлорит).
Отбеленную ткань направляют в стригально-ворсовальный
цех на агрегат, состоящий из стригальной,
пухоочистительной и накатной машин, где ее очищают от
выступающих на поверхности узлов кончиков нитей и пуха. При
выпуске тканей с ворсом (фланель, бумазея и др.) их
подают на ворсовальные машины, на которых ворс
расчесывают игольчатой гарнитурой ворсовальных валиков
и приглаживают щетинными щетками. После стрижки
или ворсования ткань закатывают в рулон, и она
поступает в склад для хранения, а при необходимости окраски
ее подают в красильный или печатный цехи. Крашение
производится в красильных машинах; узорчатую
расцветку тканей осуществляют на печатных машинах.
343


Для придания отбеленной, окрашенной или
напечатанной ткани необходимых потребительских свойств
(блеск, несминаемость, прочность окраски и тому
подобное) ее термически обрабатывают: на ткань наносят
термореактивные смолы (мочевино-формальдегидная,
меламиноформальдегидная), после чего сушат горячим
воздухом или смесью воздуха с продуктами горения
газа при температуре 170—220 °С. После сушки ткань
охлаждают и в виде рулонов или самоклада направляют
на склад готовой продукции.
Пожарная опасность ткацких
производств значительно меньше, чем прядильных. Это
объясняется тем, что в этих производствах волокон в
разрыхленном состоянии нет, сырье поступает сюда в
виде нитей. Однако наличие технологических операций,
связанных с трением нитей (перемотка, снование,
шлихтование, ткачество), вызывает образование пыли и
пуха.
Горючей средой в цехах ткацких фабрик являются
бобины пряжи, нити и ткань на станках, рулоны суровой
и отбеленной ткани, смазочные масла различных сортов,
пыль и пух, сгораемые конструкции станков, горючие
красители и т. д. В прядильно-ткацких производствах для
смазки машин и механизмов требуется большое
количество смазочных масел, которые из центрального склада
доставляют в цеховые кладовые, располагаемые в
непосредственной близости от основных производственных
помещений. Масло из кладовых выдают смазчикам
нередко в открытые емкости, что повышает пожарную
опасность процессов.
Источниками зажигания при работе на ткацких
станках могут являться: теплота перегрева подшипников,
нитей при их наматывании на валы вращающихся
механизмов; теплота при трении вращающихся механизмов с
ослабленным креплением о корпус станка; искры при
поломке зубьев ходовой шестерни, тепловое проявление
неисправного электрооборудования.
На отделочных фабриках значительную пожарную
опасность представляют опальные и стригально-ворсо-
вальные отделы из-за большого количества выделяемых
пыли и пуха, которые откладываются на оборудовании,
внутренней поверхности воздуховодов, жалюзийных
решетках, кровлях зданий, электропроводах и в других
местах. Кроме того, температура опаливаемой поверхности
344


ткани A80 СС) близка к температуре ее воспламенения.
Пережог и загорание ткани возникают при уменьшении
скорости ее движения, сильном прижиме к опаливающей
поверхности машин или очень большом пламени
газовых горелок. После пропуска через опаливающую
машину на поверхности ткани остаются искры, способные
ее поджечь.
Следует также иметь в виду возможность взрывов в
машинах при недостаточной продувке их топочного
пространства или при обрыве факела пламени.
Пожары при отбелке тканей могут возникать из-за
порчи электроизоляции проводов и кабелей в случае
попадания на них щелочных и кислотных растворов,
неисправности электрооборудования, а также контакта
перекиси водорода, хлора с органическими веществами (пух,
ткань, древесина и т. п.).
В красильно-отделочных цехах находят применение
такие пожароопасные вещества, как гидросульфит натрия,
красители-диазоли, нейрогеновые и пологеновые
красители и др. Гидросульфит натрия — мелкозернистый
порошок, относится к самовозгорающимся (при 100—154°С)
и воспламеняющимся от действия воды веществ. Диа-
золи — порошкообразные вещества, в чистом виде
являются взрыво- и пожароопасными продуктами. Они
чувствительны к удару и трению. При нагревании до 150—
190 °С происходит их вспышка, при поднесении огня —
загораются и горят с большой скоростью. В печатных
цехах применяют краски, растворителем которых
является уайт-спирит.
При термической обработке тканей возможны
осаждение пуха и пыли на внутренних стенках камер, зрель-
ников и сушилок, на их рабочих органах (роликах), а
также конденсация смолообразных веществ на
внутренних стенках воздуховодов, способствующие
возникновению и распространению пожара.
Распространение пожара на ткацких и отделочных
фабриках может происходить по конструкциям машин,
системам аспирации, отложениям пыли и пуха,
поверхности разлившихся масел или красок, через вертикальные
шахты грузовых подъемников для межэтажного
транспортирования, по поточным линиям, подвесным и
ленточным конвейерам, через шахты лифтов, а также через
проемы в стенах и перекрытиях.
П ж арно-профилактические меропри-
345


ятия на ткацких и отделочных фабриках
направлены на тщательную и систематическую уборку
производственных помещений, очистку оборудования от
пыли и пуха, исключение источников зажигания и
предотвращение распространения пожара. Чистку ткацкого
станка производят по доработке основы, а обмашку — в
течение работы. Как и в прядильных производствах,
своевременно проводят планово-предупредительные ремонты
всего технологического и электротехнического
оборудования; контролируют исправность электродвигателей,
фрикционных муфт, электропусковых приборов,
проводки, заземления. Регулярно смазывают узлы машин и
станков, следят за состоянием подводки к
электродвигателям. Следует иметь приспособления, предотвращающие
наматывание нитей на вращающиеся валы.
Целесообразно предусматривать централизованную
подачу самотеком или насосами смазочных масел к
рабочим местам смазчиков, оборудованных автоматами для
отпуска масел. Помещение баков центрального
распределительного пункта масел в этом случае оборудуют
автоматической установкой пенотушения.
Опаливающие, пухоочистительные, стригальные и
ворсовальные машины регулярно очищают от пуха и
пыли, для чего эти машины снабжены охватывающими
металлическими кожухами, оборудованными местными
отсосами. Запыленный воздух, отсасываемый из машин,
сначала подают в пылеосадочные камеры, а затем на
тканевые рукавные фильтры.
Камеры опаливающих машин герметизированы.
Перед их пуском включают вентилятор и продувают камеры
от загазованного воздуха. Не допускают касания тканью
раскаленных деталей машин (плит, цилиндров и т. п.).
Предусматривают блокировку двигателя привода
машины с горелкой, что обеспечивает прекращение подачи
газа в горелку при остановке ткани. Кроме этого,
двигатель машины блокируют с вентиляционной установкой
и с устройством светозвуковой сигнализации.
Конструктивные элементы опаливающего цеха выполняют из
несгораемых материалов. Вентиляционные каналы
опаливающих машин оборудуют установкой паротушения.
В стригально-ворсовальном цехе подшипники быстро-
вращающихся стригальных ножей, ворсовальных
валиков и вентиляторов регулярно смазывают,
предварительно очистив каналы. Не допускают попадания в машины
346


металлических предметов, а также задевания за
ограждения вращающихся частей машин во избежание
образования искр.
При работе моечных, красильных машин, варочных
котлов и другого оборудования отбельных и красильных
цехов следят за тем, чтобы щелочные, кислотные
растворы, растворы красителей не попали на
электрооборудование и электропровода. В случае применения для
отбеливания тканей перекиси водорода, других сильных
окислителей, емкости с ними хранят в прохладных,
затененных местах. Во избежание загорания избегают попадания
окислителей, особенно Н2О2, на электрооборудование,
ткань, деревянный пол и т. д.
В случае остановки печатных сушилок не допускают
соприкосновения тесьмы с нагретыми поверхностями. На
длительное время не оставляют заправленную ткань в
сушилках, работающих на диазолевых красителях.
Чистку машин производят не реже одного раза в неделю.
Для предотвращения конденсации паров смолообраз-
ных веществ при термической обработке тканей
поверхность воздуховодов, стенки камер, вентиляторов
защищают теплоизоляцией. Приточно-вытяжные
вентиляционные установки оборудуют приборами автоматического
регулирования. Сушилки и зрельники с полной
разборкой камер и вентсистем чистят с помощью
промышленных пылесосов не реже одного раза в неделю.
Для защиты технологических транспортных проемов
от распространения пожаров их оборудуют водяными
завесами от спринклерных или дренчерных систем,
противопожарными клапанами, опускающимися в случае
пожара на транспортерную ленту, закрывающимися
дверками, крышками и т. д. Транспортные проемы для
монорельсового пути рекомендуется оборудовать
противопожарной дверью с вырезом для монорельсового пути или
монорельс делать разборным. При пользовании
грузоподъемным лифтом в зонах загрузки оборудуют
противопожарные заслонки, которые открывают только в момент
загрузки. Все подвесные электротранспортные системы
очищают от пуха, пыли и волокон, не допуская их
наслаивания и спрессовывания на монорельсовых
путепроводах.
Самым распространенным средством для тушения
горящих растительных и искусственных волокон
являются вода со смачивателями и пена. Для тушения горящих
34Z


синтетических волокон (капрон, нитрон, лавсан), а
также волокон животного происхождения (шерсть, шелк)
успешно применяют распыленную воду.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
МУКОМОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1. Отделены лн выбойные и мукомольные отделения
(категория Б) от других помещений предприятия
противопожарными преградами?
2. Выполнены ли самотечные трубы, корпуса норий,
воздуховоды аспирации и пневмотранспорта из
негорючих материалов?
3. Имеются ли автоматически закрывающиеся огнеза-
держнвающие заслонки на водуховодах систем
вентиляции, аспирации, пневмотранспорта и самотечных трубах
при проходе их через стены и перекрытия?
4. Работают ли системы аспирации и
пневмотранспорта под разрежением?
5. Из каких материалов (горючих, негорючих)
выполнены корпуса сепараторов, всасывающих фильтров и
другого оборудования?
6. Обработана ли рукавная ткань фильтров
огнезащитным составом?
7. В каких устройствах осуществляется очистка
воздуха, отсасываемого из помещений, от пыли, эффективно
ли они работают (нет ли отложений пыли в
воздуховодах) ?
8. Имеется ли взрывозащита бункеров циклонов,
корпусов норий и другого оборудования, выведены ли взры-
воразрядные трубы за пределы помещения?
9. Как контролируется температура поверхности
подшипников (вид контроля, сроки контроля)
оборудования?
10. Какая кратность воздухообмена в помещениях
цехов?
11. Как (какими приборами) контролируется
концентрация пыли в помещениях?
12. Какими способами (мокрый, сухой), в какие
сроки, кем и с применением каких обеспыливающих
устройств (пылесосы) производится очистка от пыли
конструктивных элементов здания и поверхности
оборудования?
348


13. Как (какими устройствами) защищены
технологические проемы в стенах и перекрытиях, через которые
проходят транспортные коммуникации (транспортерные
ленты, трансмиссионные ремни и валы) от
распространения пожара?
14. Как осуществляется производство огневых работ
в производственных помещениях?
15. Удовлетворяет ли исполнение
электрооборудования требованиям ПУЭ (вид электропроводки и способ
прокладки, применяемые светильники, типы
применяемых электродвигателей, пусковых кнопок, сроки замера
сопротивления изоляции проводов и т. д.)?
16. Имеются ли на этажах здания и где
расположены специальные кнопки (выключатели), для обесточива-
ния электропитания оборудования (станков машин, пнев-
мотранспортной, аспирационной и вентиляционной
систем) в случае возникновения загорания в агрегатах?
17. Какой вид отопления помещений предприятия, нет
ли отложений пыли на радиаторах?
18. Какие средства связи, сигнализации,
пожаротушения, включая первичные средства пожаротушения,
имеются в цехах (отделениях) предприятия?
Глава 7. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ПРЕДПРИЯТИЙ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Древесина — ценное производственное сырье и
самый распространенный материал органического
происхождения, обладающий рядом ценных
физико-химических и технологических свойств. Трудно назвать какую-
либо отрасль промышленности или строительства, где
не использовалась бы древесина в виде пиломатериалов,
фанеры, разных плит, щепы и т. д. Столярные изделия
из древесины, а также деревянные отделочные
материалы широко применяются в строительстве и в быту.
Лесозаготовительные и деревообрабатывающие
предприятия являются пожароопасными производствами, и
нередко возникающие на них пожары принимают бол.ь-
шие масштабы и приносят значительные убытки.
34<


7.1. Склады лесоматериалов
По месту в лесопромышленном комплексе различают:
верхние склады, нижние склады, лесные склады
потребителей, лесоперевалочные базы и лесные порты.
Основными тхиологическими операциями на лесных
складах являются следующие; выгрузка лесоматериалов,
очистка деревьев от сучьев, поперечная и продольная
распиловка, окорка, раскалывание короткометражных
лесоматериалов, учет и маркировка, сортировка и
пакетирование лесоматериалов, их хранение, погрузка на
различные виды транспорта.
По транспортным магистралям общего пользования
древесину с нижних складов лесозаготовительных
предприятий направляют разным потребителям (на
потребительские склады) непосредственно или через
лесоперевалочные базы и лесные порты. Наряду с
лесозаготовительными и лесоперевалочными процессами на нижних
складах, лесоперевалочных базах и лесных портах, как
правило, организуют производство и хранение
пиломатериалов, шпал, деревянной тары, технологической щепы
с отходов производства и т. д. Однако основное
количество пиломатериалов производят на лесопильно-дерево-
обрабатывающих комбинатах, имеющих в своем составе
склады круглого леса и пиломатериалов.
На территории складов лесоматериалов в зазисимо-
сти от их назначения кроме штабелей (куч)
располагаются: здания основного и вспомогательного назначения,
устройства для формирования складов и их разборки,
транспортные эстакады и сооружения, пилорамы, погру-
зочно-разгрузочные площадки для лесоматериалов,
гаражи, административные- здания и т. д. Доставку на
склад и отгрузку лесоматериалов осуществляют
железнодорожным, автомобильным, речным и морским
транспортом.
Рассмотрим технологическую схему одного из
прирельсовых нижних складов (рис. 7.1), получающего
деревья и отгружающего деловую древесину, пиломатериал,
колотые балансы, тарную дощечку и технологическую
щепу. Выгружают пачки деревьев с автопоездов и
подают их на площадки 2 или в штабеля / мостовыми
кранами или колесными лесоразгрузчиками. Обрезают сучья и
раскряжевывают хлысты установкой 3, сортируют дол-
готье (длинные лесоматериалы) продольными лесотранс-
350


Рис. 7.1. Схема прирельсового нижнего склада:
I — штабеля лесоматериалов; 2—площадка для складирования лачек
деревьев; 3 — установка для обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов; 4 — лесотранс-
портеры; 5 — штабеля круглых деловых сортиментов; 6 — резервные штабеля;
7 —бассейн; 8 — лесопильный цех; 9, 10, И — цеха для переработки
древесины; 12—площадка; 13 — штабеля низкокачественной древесины
портерами 4. Из лесоыакопителей сортименты забирают
автопогрузчиками и доставляют: круглые деловые
сортименты — в штабеля 5; пиловочник — в бассейн 7 или
в резервные штабеля 6; низкокачественную древесину —
на площадку 12 или в штабеля 13. Перерабатывают
пиловочник в лесопильном цехе 5; низкокачественную
древесину — в цехах //, 10 и 9 соответственно на колотые
балансы, тарную дощечку и технологическую щепу.
Получают щепу в рубительном отделении на рубительных
машинах. Кондиционную щепу и опилки раздельно
пневмотранспортом или транспортерами подают в
циклоны, а из них ¦— на склад.
Для штабелевки круглых, пиленых и колотых
лесоматериалов на прирельсовых складах чаще всего
используют консольно-козловые и башенные краны, а также
автопогрузчики; на береговых складах — башенные
краны, лебедки с канатно-блочными установками и
штабелеры; на лесоперевалочных базах и лесных
складах потребителей, где создаются большие запасы
лесоматериалов, — передвижные кабельные и мостокабель-
ные краны. Технологическую щепу укладывают в кучи
на складах открытого хранения ленточными
транспортерами или пневмотранспортными установками.
Лесоматериалы грузят на суда на нижних складах, примыкающих
к судоходным рекам, и в лесных портах стреловыми или
башенными кранами, а иногда судовыми погрузочными
средствами.
По виду укладываемых на лесных складах
лесоматериалов различают запасы сырья (деревьев или хлыстов),
351


полуфабрикатов (хлысты, обработанные на
сучкорезных установках, сортиментное долготье, подлежащее
окорке и окоренное; кряжи, подлежащие распиловке на
шпалы; пиловочник, поступающий для распиловки в
лесопильный цех; круглые лесоматериалы, подлежащие
переработке на тарные дощечки, технологическую щепу
и т. п.) и готовой продукции (круглые лесоматериалы,
отгружаемые в неразделанном виде, разделанная
рудничная стойка и балансы, шпалы, пиломатериалы,
тарные дощечки, технологическая щепа и т. д.).
Лесоматериалы на складах размещают обычно в
штабелях и кучах. Пиломатериалы и круглый лес хранят в
штабелях высотой не более 12 м; балансовую древесину,
осмол, дрова, щепу и опилки — в специальных бункерах
или в кучах высотой до 30 м. Склады пиломатериалов,
щепы и древесных отходов могут быть открытыми или
закрытыми, а склады круглого леса, балансовой
древесины, осмола и дров — только открытыми.
Долготье укладывают в рядовые (лесоматериалы
располагают параллельными рядами, между которыми
укладывают две-три линии прокладок), пачковые (пачки
лесоматериалов отделяют друг от друга
горизонтальными и наклонными прокладками) и плотные штабеля
(лесоматериалы укладывают без прокладок).
Запасы хлыстов и деревьев укладывают в пачковые
штабеля, короткие круглые и колотые лесоматериалы
(длиной до 2 м) — в плотные штабеля (поленницы), а
иногда в кучи, шпалы — в пачковые или клеточные
штабеля, пиломатериалы (доски, брусья и пр.) — в рядовые
штабеля с использованием в качестве прокладок тех же
пиломатериалов. Круглый лесоматериал (бревна,
стволы, кряжи, сортименты и др.) в зависимости от
назначения и местных условий хранят в сухом (бревна,
очищенные от коры, уложенные в штабеля на прокладках)
и влажном (сохранение на бревнах коры как защитного
слоя, компактная укладка бревен в штабеля, дождевание
штабелей) состоянии.
В последнее время большое распространение
получила система единого пакета: лесоматериалы хранят и
перевозят в пакетах, имеющих фиксированную форму,
размеры и массу, согласованные с габаритом погружаемого
подвижного состава и грузоподъемностью погрузочного
оборудования. Формируют пакеты в гибкой или жесткой
обвязке, обрешетке или контейнере и хранят в пакетных
352


штабелях в закрытых складах или на открытых
площадках. При пакетном методе хранения пиломатериалов на
открытых площадках пакеты укладывают на деревянных
поддонах, покрывают водонепроницаемой плотной
бумагой и крепят к поддону поясами. Расход бумаги около
1,8 т на 1 000 м3 пиломатериалов. Лесные склады
имеют высокий уровень механизации и автоматизации
производственных процессов.
Пожарная опасность складов л е с о
матери а лов характеризуется большими количествами
хранимых лесоматериалов (пиломатериалы, круглый
лес, щепа, отходы древесины и т. п.) источниками
зажигания и возможностью быстрого распространения
пожара на большие площади.
На складах лесоматериалов постоянно имеется
горючая среда в виде круглого леса, пиломатериалов, щепы,
отходов древесины, опилок и т. д. На них
концентрируются значительные объемы древесины (лесоматериалов)
и используются гидроприводы с применением горючих
масел. Количество древесины в одном штабеле
пиломатериалов доходит до 55 и более м3, а пожарная нагрузка—>
до 500—700 и более кг/м2.
Использование на складах лесоматериалов гидрофи-
цированного оборудования повышает их пожаряую
опасность ввиду наличия в гидробаках больших количеств
масел (Гвсп=210°С) и повышенных давлений. При
заклинивании цепных передач в результате попадания в
них реек и обломков досок резко повышается давление
в гидросистеме, из-за чего может происходить р-азрыв
гидроарматуры на сгибах, утечка масла, которое
пропитывает пиломатериалы, отходы древесины, опилки,
повышая их горючесть.
При эксплуатации рубительных машин, циклонов, а
также при сортировке щепы выделяется древесная пыль,
которая оседает на оборудовании, накапливается на нем.
Интенсивно выделяется пыль также в зоне дробления
кусковых отходов, при загрузке щепы и опилок или
стружек в системы пневмотранспорта, при их пересыпке из
бункеров (циклонов) в кузова щеповозов и
автосамосвалов и т. д.
Источниками зажигания на складах лесоматериалов
являются: искры механического происхождения при
работе рубильных машин, вентиляторов, двигателей
внутреннего сгорания автотранспорта; искровые разряды ста-
23-779 353


тического электричества, молнии; теплота при
перегревах подшипников, транспортеров и электродвигателей
кранов, неисправности силового и осветительного
оборудования, самовозгорании опилок, пропитанных маслами,
а также открытый огонь при разведении костров.
Сформированные штабеля, кучи лесоматериалов и
запасы неорганизованной древесины (не находящейся в
штабелях), транспортеры и конвейеры, системы
пневмотранспорта щепы и опилок, отложения пыли на
оборудовании и конструкциях, поверхность разлившегося
масла при авариях гидросистем являются путями
распространения пожара на складах лесоматериалов. Пожары
характеризуются быстрым распространением по
площади и сильным тепловым излучением. Установлено, что
охват огнем штабелей пиломатериалов при температуре
воздуха 8 °С происходит через 8 мин, а при температуре
возуха 15 °С — через 4 мин, т. е. в 2 раза быстрее.
Следует отметить, что чем выше высота штабеля, тем быстрее
развивается пожар. При горении штабеля
пиломатериалов на расстоянии 10 м плотность теплового потока
достигает 10 500—17 500 Вт/м2, что вызывает обугливание
и загорание древесины в негорящих штабелях в течение
5—15 мин.
Скорость распространения пламени зависит в
основном от вида древесины (пиломатериал, круглые
лесоматериалы, щепа, опилки и т. д.), ее влажности, способа
укладки и скорости ветра. Параметры развития пожаров
на складах пиломатериалов значительно отличаются от
таких же параметров на складах круглого леса,
балансовой древесины, осмола и дров, поскольку поверхность
штабелей пиломатериалов является более развитой
(ряды досок укладываются на прокладках и для
проветривания по высоте штабелей оставляются вертикальные
воздушные каналы).
Для штабеля размером бХбХб м, в который уложены
доски толщиной 20—40 мм, скорость распространения
пламени приведена в табл. 7.1.
Для штабелей круглого леса при таких же условиях
скорость распространения огня значительно меньше и
составляет в среднем 0,35—0,7 м/мин. Средняя
линейная скорость распространения огня при горении куч
балансовой древесины, сосновой и еловой щепы
влажностью 30—50 % находится в пределах 0,15—0,2 м/мин.
При скорости ветра 1,5—2 м/с пламя наклоняется и
354


Таблица 7Л. Скорость распространения пламени
в зависимости от влажности древесины
Влажность
древесины. %
8—12
10—18
20—30
Более 30
Скорость
ветра, м/с
0,5—3,5
0,5—3,5
0,5—3,5
0,5—3,5
Линейная скорость
рас пространени я
пламени, м/мин
4
2,3
1,2
Время охвата
пламенем одного
штабеля» мин
2
3
7
15
перекрывает 10-метровые разрывы между группами
штабелей, что способствует быстрому распространению
пожара, а при скорости ветра 10—14 м/с образующиеся
вихри разносят искры и головни на значительное
расстояние, поэтому при таком ветре даже 25-метровые разрывы
не являются преградами для распространения пожара.
Скорость распространения огня по мере увеличения
площади пожара возрастает, и при развившихся пожарах
горение нередко сопровождается сильными вихревыми
потоками воздуха, которыми искры, горящие головни и
даже целые доски разбрасываются на расстояния в
несколько сот метров, что способствует возникновению
новых очагов пожара на больших расстояниях.
Пожарно-профилактические
мероприятия на лесных складах. Поступающие на
склад лесоматериалы укладываются в штабеля по
заранее разработанным технологическим картам,
согласованным с пожарной охраной. Количество древесины на
складах лесоматериалов вместимостью свыше 10 000 м\
разрывы между штабелями или кучами древесины, а
также другие требования пожарной безопасности
определены СН 473—75. Расстояния между зданиями и
сооружениями складов, между складами, а также от складов
до соседних зданий и сооружений следует принимать
согласно СНиП по проектированию генеральных планов
промышленных предприятий.
На складах круглых лесоматериалов штабеля
объединяют в кварталы площадью не более 4,5 га, а
кварталы — в участки суммарной площадью не более 18 га.
Расстояния между штабелями в квартале не нормируются.
Расстояния между участками зависят от способа
хранения и суммарной площади участка (рис. 7.2).
На складах пиломатериалов (рис. 7.3) штабеля объ-
23*
355


25
50
Рис. 7.2. Склады круглых лесоматериалов (размеры, м):
а — склад влажного способа хранения; б — склад сухого способа хранения?
/ — квартал площадью не более 4,5 га; 2— пожарные проезды
Рис. 7.3. Склад пиломатериалов (размеры, м):
а —план квартала групп штабелей склада; б —план склада пиломатериалов;1
/ — рабочие проезды; 2 — группа штабелей, площадью не более 1200 м2; 3 —
квартал штабелей площадью ие более 4,5 га; 4— защитная лесная полоса;
5 — пожарные проезды
единяются в группы (площадью не более 1200 м2),
кварталы (площадью до 4,5 га) и участки площадью не более
18 га. Расстояния между штабелями в группе не
нормируются, а между группами штабелей пиломатериалов с
навесами (без стен) или без навесов должны быть
приняты равными: 10 м — в случае если эти расстояния
используются как рабочие проезды, 5 м — в остальных
случаях. Расстояния между кварталами склада
пиломатериалов установлены равными: 25 м — при высоте
штабелей до 5 м, 40 м — при высоте штабелей 5—10 м и
50 м — при высоте штабелей 10—12 м. Между
участками предусматриваются противопожарные зоны шириной
356


Таблица 7.2. Расстояния между кучами
Высота куч, м
Вместимость
каждой кучи, м3
Ширина
(диаметр)
кучи, м
Расстояние между
сторонами кучв м
продольными } торцевыми
Склады балансовой древесины, осмола и дров
До 14
Свыше 14
50 000
250 000
50
90
25
30
Склады щепы и опилок
До 20
Свыше 20
до 30
Не
лимитируется
»
90
90
30
50
15
20
20
35
Для складов балансовой древесины, осмола, дров,
щепы и опилок открытого кучевого хранения вместимость
одной кучи, ширина ее и расстояния между кучами не
превышают указанных в табл. 7.2.
Для складов лесоматериалов вместимостью менее
10 000 м3 разрабатывают, согласовывают с органами гос-
пожнадзора планы размещения штабелей с указанием
предельного объема хранимых материалов,
противопожарных разрывов и проездов между штабелями, а
также между штабелями и соседними объектами.
К штабелям обеспечивают свободный доступ. В
противопожарных разрывах между штабелями — проездах,
подъездах к водоисточникам — не разрешается
складирование лесоматериалов, оборудования и т. п. Перед
формированием штабелей подштабельные места очищают
от травяного покрова, горючего мусора и отходов до
грунта. В случае значительного наслоения отходов
основание под штабеля покрывают слоем песка, земли или
гравия толщиной не менее 15 см. В жаркую, сухую и
ветреную погоду территория, прилегающая к штабелям, и
разрывы между ними ежедневно орошают водой.
При укладке и разборке штабелей пиломатериалов
готовящиеся к отгрузке пакеты устанавливают только по
одной стороне проезда (рабочих линий), ширина
оставшейся проезжей части дороги должна быть не менее
4 м. Общий объем не уложенных в штабеля
пиломатериалов не превышает суточного их поступления на склад.
357


Территорию лесоскладов своевременно очищают от
древесных отходов, использованной водонепроницаемой
бумаги, вывозя их в специально отведенные места (на
свалку). Ежегодно после схода снежного покрова
производят уборку лесоскладов. При перевозке сыпучих
материалов их закрывают сеткой или брезентом.
Для производственных и складских помещений лесных
складов устанавливают предельно допустимые нормы
хранения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
В закрытых складах ширину прохода между
штабелями и выступающими частями стен здания принимают
не менее 0,8 м. Напротив дверных проемов склада
оставляют проходы шириной, равной ширине дверей, но не
менее 1 м. В складах не разрешается устройство
служебных помещений. Полы закрытых складов и площадок
под навесами выполняют из несгораемых материалов.
Площадки для межоперационного складирования
горючих материалов в цехах обозначают четкими
габаритными линиями с учетом обеспечения необходимых проходов,
эвакуационных выходов и свободных доступов к
средствам пожаротушения. Противопожарные разрывы между
зданиями не разрешается использовать для стоянки
автотранспорта и складирования материалов, тары,
оборудования.
Воздуховоды систем пневмотранспорта выполняют из
несгораемых материалов с оборудованием их
самозакрывающимися обратными клапанами во взрывобезопасном
исполнении. Работу технологического оборудования ру-
бительного отделения блокируют с работой систем
пневмотранспорта. Циклоны и пылесборные камеры содержат
постоянно закрытыми, не допускают их перегрузку и
загрязнение отходами производства места их размещения.
Места сброса щепы из циклонов на сортировки и сами
сортировки оборудуют укрытиями с аспирационными
установками. Производственные помещения и
оборудование периодически очищают от древесной пыли, опилок и
других отходов. Сроки очистки указывают в цеховых
инструкциях.
При эксплуатации маслонаполненного оборудования
пролитое масло убирают, а промасленные элементы
конструкций промывают и очищают, регулярно проверяют
крепление гидравлических двигателей, герметичность
гидроцилиндров, шлангов и соединений трубопроводов.
Для защиты от перегрузок линии нагнетания гидравлн-
353


ческих приводов оборудуют пружинными
предохранительными клапанами. Слив масла из гидросистемы,
промывку и чистку маслобаков, заполнение системы свежим
маслом осуществляют только при отключении
гидросистемы.
Отделка кабин мостовых, башенных, консольно-коз-
ловых и других кранов горючими материалами и
хранение в них смазочных и обтирочных материалов не
производится.
Пилы с недостаточным или неравномерным разводом
зубьев, крупными заусенцами не используются.
Эксплуатация при неисправной системе охлаждения и смазки
направляющих и без устройств, обеспечивающих
автоматическую остановку лесопильных рам, при давлении
в системе водяного охлаждения ниже паспортного не
производится.
Оборудование, в котором возможно образование
зарядов статического электричества (системы
пневмотранспорта, рубительные машины, транспортеры), а также
электроаппаратуру, трубопроводы, которые могут
оказаться под напряжением, заземляют. Все конвейеры,
работающие на складах, оборудуют автоматическими
устройствами для отключения электродвигателей при
перегрузках. При работе конвейеров не допускается трение
конвейерной ленты о деревянные конструкции, ее
пробуксовка, скопление мелких частиц (опилок, пыли и
т.д.) под лентой. Нельзя работать на станках,
движущиеся части которых касаются ограждений и
приемников пневмотранспорта или вентиляции.
Лебедки с двигателями внутреннего сгорания
размещают на расстоянии не менее 15 м от штабелей круглых
лесоматериалов. Площадь вокруг лебедки освобождают
от горючих материалов (кусковых отходов, коры и т. п.).
Горюче-смазочные материалы для заправки двигателей
в количестве не более сменной потребности (но не более
250 л) хранят в закрытой таре на расстоянии не менее
10 м от лебедки и 20 м от ближайшего штабеля.
Выхлопные трубы двигателей внутреннего сгорания паровозов,
автотранспорта, тракторов лесовозов и других
механизмов, въезжающих на территорию лесоскладов,
оборудуют искрогасителями.
На конвейеры, подающие сырье в рубительпую
машину, устанавливают металлоискатели, сблокированные с
приводами конвейеров: при попадании металлических
359


предметов автоматически выключается конвейер и
подается звуковой сигнал.
На лесоскладах оборудуют места для курения.
Открытый огонь (костры, факелы) на территории складов
лесоматериалов не применяют.
Все инженерно-технические работники, рабочие и
служащие складов лесоматериалов проходят противовопо-
жарный инструктаж и занятия по пожарно-техкическо-
му минимуму.
Открытые склады лесоматериалов оборудуют ручной
электрической пожарной сигнализацией. На каждый
склад лесных материалов разрабатывают оперативный
план тушения пожара с определением мер по разборке
штабелей, куч балансовой древесины, щепы и т. п. с
учетом привлечения техники, ИТР, рабочих. Склады
лесоматериалов, кроме первичных средств пожаротушения,
оборудуют постами с запасом противопожарного
инвентаря.
7.2. Деревообрабатывающие производства
Основные производственные операции. На
предприятиях деревообрабатывающей промышленности
изготавливают мебель, древесно-стружечные плиты, фанеру,
столярные изделия (оконные и дверные рамы,
перегородки, полотнища дверей и т.д.), детали
сборно-щитовых домов и т. п. Технологию производства
деревообрабатывающего предприятия можно разделить на
следующие операции: распиловка поступающего круглого леса
с его последующей сушкой в сушильных камерах,
производство заготовок и сборка каркасов и изделий,
отделка и окраска готовых изделий. Исходя из наличия
указанных технологических операций,
деревообрабатывающие предприятия включают в себя следующие
основные цеха (отделения): заготовительные, лесосушильные,
механо-столярные, отделочно-окрасочные, деревотарные,
клеильно-сборочные, склады готовой продукции. Кроме
того, имеются такие вспомогательные помещения, как
клееварочные, модельные, ремонтно-механические,
инструментально-заточные, шаблонные, кладовые
(вспомогательных материалов, инструмента, различных
приспособлений) и т. д.
В большинстве деревообрабатывающих цехов
производят механическую обработку древесины, основными
360


операциями при которой являются: пиление, строгание,
фрезерование, долбление, шлифование, штамповка,
прессование и т. п.
Лесные материалы обычно поступают на склады
деревообрабатывающих предприятий с лесных складов в
виде бревен круглого леса, досок, брусьев или отдельных
заготовок. Со склада бревна башенными (или другими)
кранами или бревнотасками подают в бассейн с водой,
а из него — в лесопильный цех, где производят
продольную распиловку бревен на пилорамах. После
распиловки древесину сортируют, затем отобранный и пригодный
материал разрезают по длине необходимых заготовок,
укладывают на тележки или вагонетки и подают в
сушильные цеха (камеры) для просушки.
Заготовки сушат в камерных и туннельных
конвективных, диэлектрических или контактных сушилках;
подвод тепла к древесине осуществляют нагретым в
паровых, огневых или электрических калориферах воздухом,
водяным паром, смесью топочных газов с воздухом,
токами высокой частоты (ТВЧ) и нагретой жидкой средой
(петролатумом). Паровые нагревательные приборы
чаще всего применяют двух типов: в виде змеевиков,
выполненных из длинных гладких труб, и пластинчатые.
В дымогазовых сушилках нагретые топочные газы
поступают непосредственно в сушильную камеру или в
специальный газоход (боров), проложенный через сушильную
камеру и передающий тепло в зону сушки материала
через стенку.
При высокочастотной сушке происходит объемное
поглощение энергии материалом, и его прогрев по всей
толщине идет одновременно. Сушка в поле ТВЧ продол-
13 J2
/// 7////
Рис. 7.4. Схема высокочастотной сушильной установки:
1 — трансформатор; 2 — выпрямитель для питания анода; 5—анодный
дроссель высокой частоты; 4— генераторная лампа; 5 — анодный конденсатор; 6,
И — конденсатор и катушка (индуктивность) кабельного контура; 7, /0
—вариометр н конденсатор нагрузочного контура; 5 —электроды; 0 —
высушиваемый материал; /2 — катушка обратной сйязи; IS — контур сетки лампы
361


Рис. 7.5. Установка для
сушки в петролатуме:
/ — разгрузочная эстакада; g —
расходное хранилище петрола-
тума; 3 — контейнер: 4 —
тельфер; 5 — ванна с петролатумоч:
6 — паровые трубы для пенога-
шення; 7 — узкоколейный путь;
8 — глнна; 9 — кирпич; 10 —
шлак; //—паровые трубы
(калорифер)
жается 4—6 ч при температуре древесины 80—КНГС.
Заготовки древесины располагаются между электродами
(сплошные листы меди, алюминия, оцинкованной стали
или крупноячеистая сетка) контуров лампового
генератора (рис. 7.4). К электродам подводят ток высокой
частоты A03Гц — 25 мГц) с напряжением 4000—20000 В.
При прохождении тока высокой частоты в древесине
возникают диэлектрические потери, что обеспечивает
переход части энергии электромагнитного поля в
тепловую энергию и вызывает нагрев и сушку древесины.
В петролатумных сушилках (рис. 7.5) древесину
(доски, бруски) погружают в ванны с расплавленным
(нагретым до температуры 120—130 °С) петролатумом
(отходом, получаемым при очистке нефтяных смазочных
масел). Температура плавления петролатума 55—60 °С,
температура вспышки 240 °С, температура самовоспла-
нения 340 °С. Сушка в петролатуме дает возможность
совмещать ее с пропиткой древесины антисептиками.
Сушилка состоит из стальных или бетонированных
ванн и хранилища петролатума.
Ванны обогревают обычно паром, иногда используют
топочные газы и электронагревательные элементы. Пет-
ролатумные ванны размещают в здании или на
открытой площадке под навесом.
Высушенные заготовки древесины направляют в
плотничный или столярный цех для дальнейшей
механической обработки на различных станках, после чего они
поступают в сборочные цеха, из которых готовые изделия
направляются в отделочные цеха (отделения), где
производят их отделку — шпатлюют, грунтуют, шлифуют,
окрашивают (лакируют), сушат. Шлифование изделий
362


т
I
Рис. 7.6. Схема работы узколенточного шлифовального станка:
1 — бесконечная шлифовальная лента; 2 — стальная лента; 3 — утюжок; 4 —
деталь
ш
Рис. 7.7. Схема работы станка с шлифовальными барабанами:
1 — верхние подающие валики с пружиной; 2 — пружинные вальцы; 3
—древесина (деталь); 4 — плита (стол); 5 — нижние подающие валики; 6 —
амортизатор (пружина); I, II, III — шлифовальные барабаны; IV — щеточный
барабан
может осуществляться как перед .лакированием, так и
после сушки лакированных изделий.
Для выравнивания покрытий шлифованием
выпускают шлифовально-ленточные станки: узколенточные (рис.
7.6) с ручной и механической подачей и
широколенточные с механической подачей детали, а также станки с
шлифовальными барабанами — подача детали обычно
механическая (рис. 7.7).
Шлифовку лакокрасочных покрытий в отделочных
цехах производят сухим и влажным способами.
Охлаждающей жидкостью при влажном шлифовании является
уайт-спирит. При сухом шлифовании осуществляется
обдув шлифовальной ленты сжатым воздухом.
Окраску подготовленных деревянных поверхностей
производят одним из следующих способов: лаконаливом.
363


Рис. 7.8. Схема работы
лаконалнвнон машины:
1—наливочная головка; 2—
лакируемое изделие; 3 —
транспортирующие
устройства; 4 — приемный лоток;
5 — отстойный бак; 6 — ка-
сос; 7 — фильтр
окунанием, воздушным и безвоздушным распылением
ЛКМ, распылением в электрическом поле высокого
напряжения, струйным обливанием с последующей
выдержкой в парах растворителей. Используют также ручные
способы нанесения ЛКМ (окраска кистями, валиками и
т.д.). В мебельном производстве применяют нитроцел-
люлозные, полиэфирные, полиуретановые и нитроурета-
новые, мочевино- и меламиноалкидные и другие лаки.
Наиболее перспективным способом окраски и
лакировки мебельных изделий является лаконалив. Принцип
работы лаконаливнои машины показан на рис. 7.8. ЛКМ
подают на изделие из наливочной головки в виде
плоской завесы, перекрывающей всю ширину изделия. Не
попавший на изделие лакокрасочный материал стекает
через приемный лоток в отстойный бак (вместимостью
около 40 л), откуда вновь возвращается в цикл.
Окрашиваемые изделия перемещаются автоматически со
скоростью 10—170 м/мин*с помощью транспортера.
Окрашивают только верхнюю сторону изделия, а если необходимо
окрасить обратную сторону или кромки, его
переворачивают и процесс повторяют. При нанесении нитро-
целлюлозных и полиэфирных мебельных лаков и эмалей
средний расход ЛКМ соответственно изменяется в
пределах 120—200 и 400—500 г/м2. Готовят рабочие
составы перед их нанесением на изделия.
После лакирования (покраски) изделия направляют
в конвективные или терморадиационные сушильные
камеры непрерывного или периодического действия.
Конструктивно сушилки лакированных деревянных изделий
выполняют открытыми, полузакрытыми и закрытыми.
Сушат лакированные изделия или полуфабрикаты
также естественным способом в помещениях цехов.
364


Из отделочного отделения (цеха) высушенные
готовые изделия поступают на склад или на специально
отведенные для этого площадки цехов.
Цехи деревообрабатывающих предприятий, имеющие
по характеру технологических процессов одинаковое
назначение, располагают обычно в одном здании,
разделенном стенами или перегородками на отдельные
помещения или в одном блоке, в непосредственной близости
один от другого, что обеспечивает поточность
производства и связь их транспортными средствами.
Противопожарные разрывы между зданиями, сооружениями и
открытыми складами на территории
деревообрабатывающих предприятий принимают в соответствии с
требованиями строительных норм и правил.
Пожарная опасность
Деревообрабатывающих цехов характеризуется пожароопасными
свойствами горючих веществ и материалов,
обращающихся в производстве (древесина, ее отходы,
лакокрасочные материалы, клей, масла для смазки станков и
оборудования и т.д.) их большими количествами,
возможностью образования в отделочных цехах паро- и пы-
левоздушных горючих концентраций, появления
источников зажигания и быстрого распространения пожара.
В процессе механической обработки лесоматериалов
выделяется значительное количество пыли, опилок,
мелкой стружки и других отходов, которые скапливаются
у станков или осаждаются на них и на конструкциях
здания. Древесная пыль, образующаяся при работе
станков, особенно шлифовальных, способна
образовывать в смеси с воздухом взрывоопасные смеси. Пыль
фракции 74—100 мк, выделяемая в больших
количествах при шлифовании, с влажностью до 6,4 %,
зольностью до 1,5%, имеет Снпв от 12,6 до 25 г/м3
минимальную энергию зажигания 20 мДж. Осевшая пыль
пожароопасна, температура ее самовоспламенения 255°С.
Для склеивания изделий часто используют клеи из
синтетических смол (фенолоформальдегидных,
эпоксидных, карбамидных и т.д. на легкогорючих
растворителях, поэтому пожарная опасность
деревообрабатывающих цехов увеличивается при наличии в них участков
склеивания, клееварок и т. п.
Растворителями и разбавителями ЛКМ чаще всего
являются ацетон, толуол, ксилол, этанол, пропанол, бу-
танол, уайт-спирит, сольвент и их смеси, которые имеют
365


низкие температуры вспышки и воспламенения. В
процессе нанесения ЛКМ, транспортировании до сушилок
и сушке окрашенных деревянных изделий происходит
интенсивное испарение растворителей или мономеров,
поэтому в оборудовании (емкостях для ЛКМ,
промежуточных емкостях, лаконаливных машинах и т.д.),
окрасочных и сушильных камерах, а также в помещениях
отделочных (окрасочных) цехов могут образовываться
ГК паров с воздухом. Причины их образования, а также
меры профилактики рассмотрены в разделах 3.6 и 3.7.
Для смазки трущихся деталей, станков и
оборудования применяют моторные и индустриальные масла,
температура вспышки которых колеблется в пределах 135—
210 °С. В случае попадания масел на опилки образуется
легкогорючая масса, способная самовозгораться.
Источниками зажигания в деревообрабатывающих
цехах являются:
теплота трения быстровращающихся частей машин
и станков при недостаточной их смазке, искры удара в
случае нарушения взаимного положения подвижных и
неподвижных деталей механизмов;
открытый огонь (огневые методы варки клея,
сварочные и другие огневые работы);
искры при механической обработке древесины в
случае наличия в ней металлических включений (гвоздей,
кусочков металла, осколков и т. д.), а также при ударах
металла о металл или металла о бетон при работе
стальными инструментами;
самовозгорание лакокрасочных отложений (в
сушильных, окрасочных камерах и воздуховодах) или
древесных отходов, пропитанных маслом;
тепловые проявления электрического тока при
механическом повреждении изоляции кабелей
электродвигателей станков и различных пил, а также при
перегрузке этих электродвигателей;
искровые разряды статического электричества и
молнии;
теплота нагрева транспортеров и приводных ремней
при проскальзывании.
Теплота трения может явиться источником
зажигания также при распиловке твердых пород древесины,
наличии в ней сучьев, перегрузке и перекосах пил. При
шлифовании деревянных лакированных изделий могут
образоваться искры при трении шлифовальной шкурки
366


о металлические конструкции станков в случае ее
повреждения (разрыв, надрыв и т.д.) или при попадании
металлических или абразивных материалов в
шлифовальную машину, а также перегрев древесины при
работе с изношенной шлифовальной шкуркой и при
большом нажиме шлифовальных цилиндров.
Загроможденность цехов сухими, а также нагретыми
в процессе сушки лесоматериалами, заготовками
(полуфабрикатами), готовыми изделиями, стружками,
опилками, пылью и другими отходами создает условия для
быстрого распространения пожара. Исследования показали,
что пожарная нагрузка в цехах (отделениях) мебельной
фабрики, кг/м2, находится в пределах:
Отделения:
механической обработки древесины 78
отделки 70
окраски 35
сборки 45
Промежуточный склад 225
Путями распространения пожара в
деревообрабатывающих цехах могут являться: дверные, оконные и
технологические проемы, конвейерные линии,
трубопроводы вентиляционных систем, поверхности разлившихся
горючих лаков, красок, растворителей, клеев, а также
отложения лакокрасочных материалов на стенках и на
полу окрасочных камер, в воздуховодах вытяжной
вентиляции.
Пожарная профилактика
деревообрабатывающих цехов сводится к уменьшению
возможности образования горючей среды, источников
зажигания и путей распространения пожара.
Механизация и автоматизация технологических
операций, эффективная работа систем вентиляции и
пневмотранспорта, а также замена периодически действующих
технологических процессов обработки древесины
непрерывно действующими (поскольку при непрерывной
поточности устраняется скопление больших количеств
сырья, пиломатериалов, полуфабрикатов и готовой
продукции в проездах, проходах, у оборудования и на рабочих
местах, отпадает необходимость в создании буферных
площадок для материалов) снижает пожарную опасность
деревообрабатывающих цехов.
Во избежание скопления в цехах древесных отходов
местными отсосами и пневмотранспортом удаляют от
367


станков пыль, опилки, стружки и прочие отходы.
Технологическое оборудование, приборы отопления и
электрооборудование очищают от древесной пыли, стружек,
опилок, промасленных отходов и других горючих материалов
не реже одного раза в смену, а строительные
конструкции и электросветильники — не реже одного раза в две
недели. Оборудование помещений и строительных
конструкций очищают ручным или механизированным
способами без взвихрения осевшей пыли. При механизированной
очистке используют промышленные пылесосы и
централизованные стационарные пылесосные системы.
При эксплуатации станков и в особенности маслона-
полненного оборудования для сбора вытекающего
масла и предотвращения попадания его на древесные
отходы под подшипниками станков устраивают
капельницы.
Клееварки предпочтительно располагают в
изолированных помещениях. Клеи на основе синтетических смол
и легкогорючих растворителей хранят в кладовых из
несгораемых материалов или в металлических ящиках. Для
разогрева клея применяют электроприборы с водяным
подогревом или паровые подогреватели.
Пользоваться можно только острыми и нержавыми
пилами.
Работа на фрезерно-пильных агрегатах производится
только при исправной системе охлаждения круглых пил.
Древесину, в которой имеются гвозди, осколки и другие
металлические предметы, выбраковывают.
Вентиляторы пневмотранспорта выполняют из
материалов, не высекающих искр.
Изношенные или надорванные шлифовальные шкурки
заменяются новыми. Столы и другие конструктивные
элементы шлифовальных станков, которые могут
контактировать со шлифовальной шкуркой, изготавливаются из
металлов, не высекающих искр (или покрывают их
этими металлами).
Во избежание перегрева осуществляется контроль
температур, своевременная смазка подшипников и
очистка их от пыли. Контроль за температурами подшипников
может осуществляться приборами дистанционного
действия с датчиками в виде термопар или термометров
сопротивления или путем покрытия их поверхности
термокрасками. Целесообразна автоматическая смазка
подшипников. Каждый станок обеспечивают надежным
368


выключающим приспособлением. Все металлическое
оборудование цехов заземляют.
Для ограничения площади распространения пожара в
деревообрабатывающих цехах строительными нормами
установлена максимально допустимая площадь этажа
между противопожарными стенами. Так, для
двухэтажных зданий III степени огнестойкости эта площадь равна
3500 м2, а для зданий IV степени огнестойкости —
2000 м2. Склады полуфабрикатов и готовой продукции
отделяют от производственных цехов
противопожарными перегородками и перекрытиями. Лесоматериалы
хранят в количестве, не превышающем сменную потребность;
готовую продукцию, стружки, опилки, масла, клей и
другие горючие материалы из цехов убирают; установки,
находящиеся под напряжением обесточивают.
Цехи, содержащие постоянно действующие источники
зажигания (клееварки, терморадиационные и дымогазо-
вые сушилки и т. д.), отделяют от
деревообрабатывающих цехов противопожарными преградами. При наличии
в цехах вспомогательных помещений, предназначенных
для обслуживания рабочих (душевые, гардеробные,
медпункты, комнаты отдыха и т. д.), их выделяют из объема
цеха противопожарными стенами и перекрытиями.
Помещения отделочных цехов или отделений, в
которых применяют ЛКМ с легковоспламеняющимися
растворителями, производят шлифовку изделий и т. п., по взры-
вопожарной опасности относят к категории А или Б,
располагают у наружных стен здания и в верхних
этажах многоэтажных зданий. Их отделяют от других
производственных цехов, служебных и бытовых помещений
противопожарными преградами и оборудуют наружными
легкосбрасываемыми ограждающими конструкциями.
Помещения цехов, в которых осуществляется
механическая обработка древесины относятся к категории В и
зоне класса П—II. Их оборудуют системами пожарной
сигнализации, автоматическими установками
пожаротушения (дренчерными или спринклерными),
противопожарным водопроводом и обеспечивают первичными
средствами пожаротушения.
Противопожарные мероприятия при
пневматическом транспортировании
отходов. При непрерывном удалении отходов древесины
от станков пневмотранспортными системами частицы
древесины (пыль, опилки, стружку) перемещаются по
24-779 369


Рис. 7.9. Схема всасывающей пневмотранспортной установки:
./ — головной приемник пыли; 2—режущий инструмент; 3 — дополнительный
приемник пылн; 4 — материалопроводы; 5 — магистральный трубопровод; 6 —
циклон; 7 — бункер-накопитель; 8 *— разгрузитель (затвор); 9 — вентилятор
трубопроводам под действием воздушного потока.
Каждая установка пневмотранспорта (рис. 7.9) включает в
себя пылевой вентилятор, воздуховоды
(материалопроводы), приемники отходов, циклоны с бункерами или пыле-
сборные камеры.
Для улавливания крупных отходов древесины
применяются циклоны с диаметром цилиндрической части от
1,2 до 3,4 м, а для улавливания стружек, опилок, пыли —
циклоны с диаметром от 0,25 до 1,6 м. Корпуса циклонов,
предназначенных для улавливания взрывоопасной пыли,
обеспечивают взрывными клапанами, площадь которых
определяют расчетом или принимают не менее 0,05 м2 на
1 м3 объема.
Использование систем пневмотранспорта сокращает
количество горючих отходов в цехах, снижает
запыленность. Вместе с тем наличие горючих материалов
(опилки, стружки, пыль) в самих системах пневмотранспорта,
разветвленной сети материалопроводов, соединяющих
370


станки, большая скорость перемещения древесных
отходов, а также возможность образования взрывоопасных
концентраций пыли в материалопрозодах, бункерах и
циклонах представляют опасность возникновения и
быстрого распространения пожара на большие площади.
Характерной причиной уменьшения
производительности систем пневмотранспорта является снижение
скорости движения воздуха на отдельных участках материало-
проводов ниже требуемой для транспортирования
материала. В этом случае материал скапливается в
трубопроводах, прежде всего на горизонтальных участках, где
образуются завалы, препятствующие движению
материала. Причинами снижения скорости движения потока
являются; ошибки в проектировании; нарушение
герметичности материалопроводов; подключение к сети
дополнительных местных отсосов при увеличении количества
станков в помещении; отключение в процессе
эксплуатации отдельных воздуховодов; уменьшение
производительности вентиляторов.
Приемники местных отсосов систем пневмотранспорта
устраивают на станках непосредственно у мест
образования древесных отходов, а приемники пыли шлифовальных
станков — в зонах наибольшего выделения пыли от
рабочих органов станка. Так, к ленточно-шлифовальным
станкам устанавливают два приемника — головной и
дополнительный (см. рис. 7.9).
Чтобы избежать засорения воздуховодов отходами, их
делают круглыми, с плавными переходами и отводами
у приемников. Для исключения осаждения древесных
отходов в воздуховодах скорость движения воздуха при
отсосе принимают не менее 16—20 м/с. Пуок (привод)
шлифовальных и других деревообрабатывающих станков
блокируют с приводами систем пневмотранспорта.
Внутренние поверхности местных отсосов,
воздуховодов и вентиляторов очищают по мере загрязнения, но не
реже 1 раза в месяц. Для этих целей воздуховоды имеют
устройства для периодической очистки (люки, разборные
соединения и др.).
Все металлические элементы пневмотранспортных
систем заземляют. Между воздуховодами и оборудованием,
а также между отдельными звеньями воздуховодов
устраивают металлические токопроводные перемычки,
чтобы установки на всем протяжении представляли собой
непрерывную электрическую цепь.
24* 371


Для ограничения распространения огня по системам
пневмотранспорта воздуховоды, вентиляционные каналы
и циклоны выполняют из несгораемых материалов, а
также очищают от загрязнения пылью и отходами
чувствительные элементы привода задвижек (легкоплавкие
замки, легкогорючие вставки, термочувствительные элементы
и т. п.). На отводах после приемников от каждого станка
устанавливают задвижки с механическим приводом.
Циклоны с бункерами-накопителями устанавливают
вне цеха. Нередко вокруг них скапливается большое
количество отходов, что усугубляет пожарную опасность
производства, поэтому захламление отходами
производственной территории недопустимо. В случае
неэффективного улавливания отходов устанавливают несколько
последовательно расположенных циклонов.
Противопожарные мероприятия для
суши лок древесины. Противопожарные мероприятия
калориферных и дымогазовых сушилок древесины
рассмотрены в § 3.7.
Для сушилок ТВЧ характерно наличие большого
количества горючих материалов и специфических
источников зажигания. Из источников зажигания следует
отметить электрический пробой и искрение между
электродами, возникающие при подаче повышенного напряжения
на электроды, наличии сплошной пленки конденсата на
отдельных участках древесины, повреждении электродов,
провисании или загибах их отдельных участков,
несоответствии габаритов высушиваемых материалов и
электродов; местный нагрев, ведущий к загоранию древесины.
К этим же последствиям приводят воздушные зазоры
между древесиной и электродами, возникающие из-за их
неплотного прижатия при усадке древесины (особенно к
к концу сушки).
Наличие в древесине рыхлых, гнилых, смолистых
включений, сучков, обладающих большей
электропроводностью, чем обычная древесина, ведет к быстрому
нагреву" этих участков и загоранию. К таким же последствиям
приводит наличие в древесине опилок, стружек и другого
мусора. На месте выгоревших или выпавших опилок,
коры либо мусора в высушиваемом штабеле древесины
образуются воздушные зазоры, которые могут привести к
электрическому пробою и возникновению пожара.
Металлические включения в древесине (гвозди, скобы и т. п.),
имеющиеся на электродах утолщения (участки электро-
372


дов с местами сварки и скрутки) также приводят к ее
загоранию, так как за счет вихревых (индукционных)
токов кусочки металла, находящиеся в древесине,
нагреваются выше Тсв древесины.
Древесина, высушенная в петролатуме, становится
более пожароопасной, чем древесина, высушенная
другими способами. Источниками зажигания в петролатумных
сушилках являются: искры от выхлопного тракта
двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, искры
и теплота при неисправности электрооборудования,
открытый огонь при огневом обогреве ванн и нарушении
правил пожарной безопасности.
Основная опасность сушилок связана с вспениванием
петролатума в процессе сушки (петролатум и вода
взаимно нерастворимы) и возможностью выброса
петролатума из ванны. Выделение в петролатуме, нагретом до
температуры более 100 °С, влаги и ее испарение
вызывают вспенивание. Толщина слоя пены увеличивается с
увеличением начальной влажности древесины, повышением
температуры петролатума, увеличением объема
древесины и может быть такой, что пена будет переливаться
через борт сушильной ванны.
Выбросы горячего петролатума могут возникать при
загрузке в ванну сильно обводненного петролатума
(содержание влаги более 3%), при погружении
высоковлажной древесины в петролатум, нагретый до
температуры ниже 100 °С, и при тушении петролатума в ванне
компактными струями воды. Вода, опускающаяся на дно
ванны, образует водяную подушку, которая при
продолжающемся нагреве превращается в пар и выбрасывает
петролатум из ванны. Выбросы петролатума
наблюдались также в период пуска сушилки, когда поверхность
петролатума покрыта коркой (под которой скапливается
пар и происходит выброс) и при попадании в ванну
атмосферных осадков (в случае расположения ее на
открытой площадке).
Наиболее опасны петролатумные сушилки с огневым
обогревом, так как в них возможен перегрев ванны, что
может привести к воспламенению петролатума. Кроме
этого, у нагретых до высокой температуры стенок ванны,
петролатум разлагается, и газы разложения способны
образовать с воздухом горючие концентрации.
Для предотвращения электрического пробоя в
сушилках ТВЧ устанавливают допустимую напряженность
373


электрического поля — примерно в 1,5—2 раза меньше
пробивного напряжения нагреваемого материала.
Подаваемое на электроды напряжение уменьшают по мере
уменьшения влажности материала. При высокой
влажности древесины сушку ТВЧ комбинируют с конвективное.
Электроды применяют без сваренных и поврежденных
участков, не допуская их загибов и провисания за
габариты штабеля. В один штабель укладывают
пиломатериалы только одинакового сорта, сечения, длины и
влажности, обеспечивая хорошее соприкосновение между
электродами и древесиной.
При укладке штабелей пиломатериалов между
горизонтальными и вертикальными рядами (в зависимости от
способа сушки) для отвода влаги оставляют промежутки
величиной 1—Зсм. При вертикальном расположении
электродов воздушный зазор между ними и
пиломатериалами принимают не менее 10 мм. Контроль и
регулирование температуры в сушилках осуществляют
автоматическими приборами.
Электрическую часть сушилки размещают
изолированно от сушильной камеры и помещений для сухого
материала. Требования к силовой части сушилок изложены
в ПУЭ. Сушильные камеры оборудуют стационарными
системами пожаротушения, сблокированными с подачей
напряжения ка электроды. Камеры имеют блокировку,
автоматически отключающую напряжение при
открывании дверей. Предусматривают также блокировку,
обеспечивающую отключение питания током электродов в
случае возникновения пожара, а также подачу звукового
или светового сигнала. Для тушения электрической и
высокочастотной частей сушильной установки,
находящихся под напряжением, используют негорючие газы,
порошки или другие средства, пригодные для тушения пожаров
электрооборудования.
Чтобы уменьшить вспенивание петролатума, не
рекомендуется опускать в него древесину, покрытую льдом
или снегом. Для предотвращения перелива пены уровень
петролатума в ванне после погружения контейнера с
древесиной поддерживают не менее чем на 0,6 м ниже ее
верхнего края. Ванны рекомендуется устанавливать спа-
ренно, что дает возможность включать их в работу через
полцикла сушки, обеспечивая выравнивание уровней
петролатума. Целесообразно устанавливать ванны
группами по три в каждой. Для пеногашения в верхней части
374


ванн (по их периметру) укладывают по два ряда паровых
труб: пузырьки пены при соприкосновении с горячей
трубой разрушаются.
В случае загрузки обводненного петролатума в ванну
ее разогревают до 95—98 °С, выдерживают 2—Зч, затем
спускают отстоявшуюся воду через спускную линию в
нижней точке ванны. После этого медленно поднимают
температуру петролатума до 120—130 °С и загружают
древесину. При пуске сушилки в эксплуатацию твердую
поверхность петролатума в ванне раздробляют. Тушат
петролатум распыленной водой, пеной или водяным
паром. Для хорошего стока петролатума с высушенного
материала обратно в ванну выгрузку производят при
температуре 130°С и после извлечения из ванны контейнера
с древесиной его оставляют в наклонном положении на
8—10 мин. Помещения, где устанавливают петролатум-
ные ванны, оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией,
а над ванной монтируют зонт с вытяжной трубой. Ваниы
снабжают несгораемыми крышками, закрывающими их
на период перерыва в работе, а также служащими
средством ограничения пожара.
При огневом обогреве ванны топку размещают за
пределами сушилки. В процессе работы систематически
контролируют температурный режим, работу топок и
состояние теплообмениой поверхности. При
электрообогреве используют трубчатые электронагреватели закрытого
исполнения (ТЭНы) и осуществляют контроль за их
состоянием.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Склад лесоматериалов
1. В каких количествах осуществляется хранение
древесины на складе лесоматериалов, соответствуют ли
разрывы между штабелями и между цехами и штабелями
требованиям СНиП «Генеральные планы промышленных
предприятий»?
2. В каком состоянии содержится территория склада
лесоматериалов (не захламлена ли древесными
отходами, имеется ли к Штабелям свободный доступ)?
3. Как предприятие обеспечено водоснабжением
(наличие, достаточность, в каком состоянии находятся водо-
375


емы, гидранты и имеются ли к ним удобные подъезды)?
4. Не загромождены ли противопожарные разрывы
между штабелями лесоматериалов, между зданиями и
штабелями и между зданиями склада; выделены ли
площадки для стоянки автотранспорта в нерабочее время?
5. На каких расстояниях от штабелей размещены
лебедки с двигателями внутреннего сгорания, освобождают
ли при установке штабелей площадь вокруг лебедки от
горючих материалов, в каком количестве и на каком
расстоянии хранят для лебедки горючесмазочные
материалы?
6. Из каких материалов изготовлены воздуховоды
систем пневмотранспорта, оборудованы ли они
автоматически закрывающимися огнепреграждающими
клапанами, имеется ли блокировка работы технологического
оборудования склада (рубительного отделения пилорамы) с
работой систем пневмотранспорта, как содержатся
циклоны и пылесборные камеры (закрыты ли они, не
загрязнена ли вокруг них территория отходами древесины, не
допускается ли их перегрузка)?
7. Оборудованы ли сортировки укрытиями, из
которых удаление пыли производится аспирационными
установками?
8. Как (какими приборами) контролируется
температура поверхности подшипников и других узлов трения, в
процессе работы которых могут быть перегревы до
опасных температур?
9. Какими мероприятиями обеспечивается отвод
зарядов статического электричества с оборудования
(транспортеров, систем пневмотранспорта и т. п.)?
10. Предусмотрено ли автоматическое отключение
конвейеров и систем пневмотранспорта при перегрузках?
11. Оборудованы ли выхлопные трубы двигателей
внутреннего сгорания машин и механизмов, работающих
на складе, искрогасителями?
12. В каком состоянии находится гидрооборудование;
как предотвращается розлив масла при утечках из
гидрооборудования и лесопильных рам?
13. Оборудован ли склад пожарной сигнализацией, а
производственные цеха автоматическими установками
пожаротушения и водопроводом; оборудованы ли пожарные
краны рукавами?
14. Выделены ли места для курения и соответствуют
ли они требованиям пожарной безопасности, как произ-
376


водится обучение рабочих и служащих правилам
пожарной безопасности?
15. Разработан ли на склад оперативный план
тушения пожара?
Деревообрабатывающие цеха
16. Какими мероприятиями обеспечивается
недопущение перегрузки цехов и складов исходным сырьем,
полуфабрикатами и готовыми изделиями, имеются ли проходы
к эвакуационным выходам (не загромождены ли они) и
подходы к первичным средствам пожаротушения?
17. Где и как размещены клееварки (в изолированном
ли помещении), безопасны ли способы разогрева (варки)
клея, где и как хранят клеи на основе синтетических смол
и горючих растворителей?
18. Имеются ли блокировки, не допускающие
включения станков при выключенных системах
пневмотранспорта и аспирации?
19. Как производится удаление отходов от
деревообрабатывающих станков (системами пневмотранспорта
или вручную), установлены ли приемники отходов
непосредственно у мест выделения этих отходов?
20. Из каких материалов (горючих, негорючих)
изготовлены воздуховоды систем аспирации и
пневмотранспорта, установлены ли на воздуховодах перед
вентиляторами камнеуловители и магнитные сепараторы, в какие
сроки осуществляется очистка воздуховодов от
отложений пыли, оборудованы ли системы автоматически
закрывающимися задвижками?
21. Как производится очистка воздуха от пыли,
эффективна ли она (сколько имеется последовательных
систем очистки), где установлены циклоны, как
предотвращается их перегрузка отходами, не загрязнена ли
отходами территория вокруг циклонов?
22. Надежно ли заземлены оборудование станков,
системы пневмотранспорта, имеется ли журнал проверки
состояния заземления?
23. Какими способами (мокрый, сухой) и какими
устройствами (пылесосы, централизованная уборка)
удаляется пыль с конструктивных элементов помещений и
оборудования и в какие сроки (отражены ли сроки уборки
в инструкциях)?
24. Как предотвращается перегрев подшипников
(какими способами обеспечивается контроль температур
поверхностей подшипников, как обеспечивается своевре-
377


менная смазка подшипников, сроки очистки поверхностей
подшипников от пыли)?
25. Как обеспечивается защита электрооборудования
от механических повреждений и от перегрузки, имеются
ли приспособления (рубильники, выключатели) для обес-
точивания всего электрооборудования после окончания
рабочего дня цеха?
26. Не остаются ли неубранными в конце рабочего
дня готовые изделия, отходы древесины, клей, масла,
растворители и т. д. в деревообрабатывающих цехах?
27. Какими средствами пожарной сигнализации и
пожаротушения оборудованы цеха деревообрабатывающего
предприятия?
Отделочные цеха
28. На каком этаже и как (у наружной стены или
внутри здания) размещен отделочный (малярное и
шлифовальное отделения) цех, имеют ли помещения цеха
защиту от разрушения при взрыве?
29. Какие способы окраски применяются, как и где
производится окраска (вручную или роботами в
окрасочных камерах или открыто на технологическом потоке),
какие лакокрасочные материалы применяются и их
основные пожароопасные свойства?
30. Как осуществляется контроль концентраций
паров растворителей (переносными или автоматическими
газоанализаторами) в окрасочных камерах и помещения
цеха, предусмотрена ли блокировка подачи
лакокрасочного материала с работой системы местных отсосов
паровоздушной смеси из камеры?
31. Где, как и в каких количествах хранятся
лакокрасочные материалы на основе легкогорючих
растворителей, убираются ли они после работы из цеха; где и как
хранится спецодежда?
32. Как доставляются лакокрасочные материалы к
окрасочным камерам, лаконаливным машинам или к
постам окраски (централизованно по трубопроводам,
бидонами), какими способами, в какие сроки производится
очистка конструктивных элементов окрасочных камер п
воздуховодов от отложений лакокрасочных материалов?
33. Как осуществляется сушка окрашенных изделий
(в сушильных камерах или естественным способом в
помещении), где и как расположены сушилки, способы
обогрева сушильной камеры?
378


34. Какие приборы регулирования и контроля
температуры, концентраций применены в сушилках,
предусмотрены ли блокировки, обеспечивающие прекращение
обогрева камер (прекращение подачи теплоносителя, обесто-
чивание электронагревателей, выключение газовых
горелок и т. п.), оборудованы ли сушильные камеры взры-
возащитой и установками пожаротушения (инертным
газом или водяным паром)?
35. Отделено ли шлифовальное отделение
противопожарными преградами от других помещений цеха или
шлифовальные станки размещены в отделочном цехе,
являются ли электроприводы шлифовальных станков ис-
кробезопасными?
36. Как осуществляется удаление пыли от
шлифовальных станков и эффективно ли работают системы
пылеудаления (нет ли отложений пыли в воздуховодах,
обеспечивают ли пылеприемники надежное улавливание
пыли), не наблюдается ли запыленности помещений,
какими мероприятиями предотвращается образование искр
на шлифовальных станках?
Сушильные цеха
37. Какие типы сушилок, способы загрузки древесины
в камеры, виды обогрева сушильных камер применяются;
где и как расположены нагревательные устройства
(калориферы, ТЭНы, электроды и т. п.)?
38. Как (какими приборами) осуществляется
контроль и регулирование температур в сушильных камерах,
имеется ли автоматическое регулирование температур?
39. Какими устройствами предотвращается попадание
искр в сушильную камеру и перегрев теплоносителя
(смеси топочных газов с воздухом) при сушке древесины в
дымогазовых сушилках?
40. Оборудованы ли сушилки ТВЧ стационарными
установками пожаротушения, сблокированными с подачей
напряжения на электроды, имеются ли блокировки,
обеспечивающие отключение питания током электродов в
случае возникновения пожара?
41. Какими способами осуществляется обогрев петро-
латумных ванн (паром, топочными газами или
электрообогревом), какими мероприятиями предотвращаются
перелив пены и выбросы петролатума из ванн,
оборудованы ли ванны плотно закрывающимися крышками?
42. В каком состоянии содержится сушильный цех (не
перегружен ли древесиной, не захламлен ли)?
379


Глава 8. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
8.1. Основные производственные участки
объектов автотранспорта
Автомобильный транспорт в общей транспортной
системе СССР занимает особое место. На его долю
приходится 80 % грузов, перевозимых всеми видами
транспорта в нашей стране.
Возросший объем автомобильных перевозок
промышленных и других грузов, использование автомобилей для
перевозки пассажиров и для личных иужд вызвали
бурный рост автомобильной промышленности.
Поддержание автомобилей в технически исправном состоянии и
увеличение срока их эксплуатации зависят от
своевременного и качественного их обслуживания, ремонта и
безопасного хранения.
Предприятия автомобильного транспорта
подразделяются на автотранспортные, автообслуживающие и
авторемонтные.
Автотранспортные предприятия (АТП)
осуществляют перевозку грузов и пассажиров, а также техническое
обслуживание, ремонт и хранение автомобилей.
В зоне обслуживания автомобилей выполняются убо-
рочно-моечные, контрольно-диагностические,
регулировочные, крепежные, электротехнические, смазочные,
шинные работы, а также заправка топливом.
Для технического обслуживания и ремонта
автомобилей предусматривают отдельные производственные
помещения для размещения следующих отделений
(участков) : мойки и уборки автомобилей, технического
обслуживания и ремонта автомобилей, агрегатного, моторного,
слесарно-механического, электротехнического,
приборов питания, кузнечного, сварочного, медницкого,
столярного, обойного, малярного и аккумуляторного.
Автообслуживающие предприятия являются
специализированными АТП. К ним относятся базы
централизованного обслуживания (для централизованного
выполнения сложных видов ТО и крупного текущего ремонта
подвижного состава, эксплуатируемого небольшими по
размеру АТП), станции технического обслуживания (для
обслуживания автомобилей индивидуальных
владельцев), гаражи-стоянки (гостиницы для автотуристов —
380


мотели, лагеря для автотуристов — кемпинги), а также
автозаправочные станции.
Авторемонтные предприятия являются также
специализированными предприятиями, производящими ремонт
автомобилей и агрегатов. К ним относятся
авторемонтные и агрегатно-ремонтные заводы и базы
централизованного ремонта узлов агрегатов, авторемонтные
мастерские, шиноремонтные мастерские или заводы и
специализированные цехи.
Хранение автомобилей осуществляется в
отапливаемых и неотапливаемых зданиях и на открытых
площадках. Здания для хранения автомобилей могут быть
одноэтажными и многоэтажными, наземными и подземными.
8.2. Пожарная опасность транспортных предприятий
Пожарная опасность зоны хранения автомобильного
транспорта характеризуется наличием значительного
количества различных горючих материалов (деревянные
кузова, автопокрышки, полимерные материалы,
которыми отделаны кабины и салоны автобусов, топливо в
баках, смазочные материалы и т. д.).
При размещении в гараже газобаллонных
автомобилей большую опасность представляют утечки газа и
возможность образования взрывоопасных концентраций
газа в смеси с воздухом. В качестве газообразного
топлива для автомобильных двигателей применяют пропан,
бутан и их смеси E0 % пропана и 50 % бутана). При
особо низких температурных условиях применяют пропан с
добавлением до 10 % этана или этилена.
Для строительства автотранспортных предприятий в
настоящее время широко применяются легкие
ограждающие конструкции с утеплителем из эффективных
теплоизоляционных материалов (пенополистирола,
пенополиуретана, фенопласта).
Характерными причинами пожаров в гаражах, на
открытых стоянках могут быть: применение факелов или
паяльных ламп для обогревания двигателей и
устранения ледяных пробок в газопроводах; искрение и
короткое замыкание электропроводов и электрооборудования;
нагрев катушки зажигания при длительном включении
зажигания неработающего двигателя; самовозгорание
обтирочных материалов. Пожары могут происходить из-
381


за нарушения правил пожарной безопасности при
монтаже и эксплуатации теплогенерирующих установок.
Пожарную опасность в зоне обслуживания
представляют:
попадание вместе с водой горючесмазочных
материалов в систему канализации в процессе мойки
автомобиля;
применение большого количества смазочных
материалов при ведении электрогазосварочных работ,
возможность их розлива вследствие применения открытой и
неисправной тары, скопление смазочиыж материалов в
смотровых канавах, на полу;
утечка топлива;
заправка автомобилей топливом — при заполнении
топливных баков выделяются пары
легковоспламеняющихся жидкостей, возможен розлив топлива и
образование местных взрывоопасных концентраций;
мойка деталей в легковоспламеняющихся (керосине,
бензине) и горючих жидкостях, ремонт топливной
аппаратуры, зарядка аккумуляторов, стенды горячей обкатки
двигателей, окраски машин и деталей и др.;
шлифовка блоков цилиндров, где в качестве смазоч-
но-охлаждающей жидкости (СОЖ) применяют керосин.
Хонинговальная головка станка во время работы
совершает вращательное и одновременно
возвратно-поступательное движения, которые приводят к разбрызгиванию
керосина. При испытании двигателей возможно
попадание топлива и смазочных масел на высоконагретую
поверхность выпускной системы.
Раскаленные газы и искры могут вылетать в моторо-
испытательное помещение через неплотности в
коллекторе и послужить причиной загорания горючих
материалов.
Пожарная опасность при ремонте и регулировке
приборов системы питания двигателей обуславливается
применением бензина, керосина, дизельного топлива,
возможностью образования местных взрывоопасных
концентраций.
В процессе зарядки аккумуляторов происходит
выделение водорода, который в смеси с воздухом может
образовать взрывоопасную концентрацию.
В вулканизационном помещении применяется
большое количество горючего материала в виде камер,
покрышек, резинового клея, а также имеются вулканиза-
382


ционные приборы, нагретые до высокой температуры
(выше Гсв) горючих материалов. Приготовление резинового
клея и его нанесение на склеиваемые поверхности
сопровождается выделением паров бензина и образованием
взрывоопасных концентраций.
8.3. Противопожарные мероприятия при проектировании
и эксплуатации гаражей, станций технического
обслуживания автомобилей, автозаправочных станций
При планировке автотранспортных предприятий
решаются вопросы использования и застройки земельного
участка, взаимного расположения зданий и сооружений
с учетом рельефа местности и господствующего
направления ветра, соблюдения противопожарных разрывов,
обеспечения дорогами и проездами.
Автотранспортные предприятия, имеющие число
постов технического обслуживания автомобилей более 10
или предназначенные для хранения более 50
автомобилей, должны иметь не менее двух въездов.
Противопожарные разрывы от площадок для
хранения автомобилей до промышленных,
сельскохозяйственных и автротранспортных зданий и сооружений
принимаются в зависимости от их степени огнестойкости. Для
хранения автоцистерн, предназначенных для
перевозки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей,
предусматриваются специальные изолированные
площадки.
В действующем автотранспортном предприятии,
приспособленном для работы на сжатом природном газе,
предусматривают площадку для выпуска сжатого газа
и устройства навеса для складирования баллонов.
Расстояние от площадки выпуска газа до зданий и
сооружений АТП принимают:
до зданий и сооружений I, II степени огнестойкости
со стороны стен без проемов не менее 9 м;
до зданий и сооружений той же степени
огнестойкости, но со стороны стен с проемами, а также до зданий и
сооружений III, Ilia, III6 степени огнестойкости со
стороны стен без проемов 15 м;
до зданий и сооружений III, Ша, Шб степени
огнестойкости со стороны стен с проемами, а также до
зданий и сооружений IV, IVa, V степени огнестойкости и до
площадок и навесов хранения подвижного состава 18 м;
383


до подземных резервуаров и раздаточных колонок
топливозаправочных пунктов б м.
Проектирование автотранспортных предприятий
производится с учетом размера хранимых и обслуживаемых
автомобилей. В зависимости от длины и ширины
автомобили условно подразделяются на четыре категории
(табл. 8.1).
Таблица 8.1. Категории автомобилей
Категория
автомобилей
I
II
III
IV
Доб!
Более
Более
Более
Размеры автомобилей,
Длина
включительно
6
8
I
до
до
1
8 включительно
11 включительно
м
Ширина
До 2 включительно
Более
гельно
Более
гельно
Более
2 до 2,5 включи-
2,5 до 2,8 включи-
2,8
Проезжая часть дорог имеет ширину не менее 3 м
при одностороннем и не менее б м при двустороннем
движении.
Степень огнестойкости зданий гаражей зависит от их
площади и этажности. Многоэтажными строят здания не
ниже II степени огнестойкости с площадью этажа между
противопожарными стенами не более 5200 м2.
Одноэтажные гаражи размещают в пристройках к
общественным зданиям при условии отделения их
противопожарными стенами.
Хранение, а также техническое обслуживание и
ремонт газобаллонных автомобилей осуществляют совместно
с автомобилями, работающими на бензине и
дизельном топливе при условии соблюдения требований,
предъявляемых к газобаллонным автомобилям. В
многоэтажных зданиях газобаллонные автомобили
размещают на верхних этажах.
Автоцистерны, предназначенные для перевозки
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, хранят в
помещениях одноэтажных зданий не ниже II степени
огнестойкости, изолированных от других помещений
стенами с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.
Помещения для хранения автомобилей отделяют от
помещений для технического обслуживания и ремонта
несгораемыми стенами и перекрытиями с пределом огне-
384


стойкости не менее 0,75 ч. Ворота и двери в этих стенах
выполняют противопожарными с пределом
огнестойкости не менее 0,6 ч.
Смазочные материалы в помещениях постов
технического обслуживания и ремонта автомобилей хранят в
наземных резервуарах вместимостью не более 1 м3
каждый. Общее количество хранимых смазочных
материалов не превышает 5 м3.
При проектировании и строительстве
автопредприятий предусматривают ряд мероприятий, обеспечивающих
успешную эвакуацию автомобилей в случае пожара:
достаточное число эвакуационных ворот, строго
определенная расстановка автомобилей в зоне стоянки и
надлежащее содержание путей эвакуации.
Число наружных ворот в помещениях для эвакуации
автомобилей, расположенных на первом, в цокольном и
подвальном этажах, принимается при количестве
автомобилей до 25 — одни ворота, от 25 до 100 — двое ворот,
а более 100 — дополнительно одни ворота на каждые 100
автомобилей. Выезд автомобилей из цокольных или
подвальных этажей через первый этаж не допускается.
В зависимости от эксплуатационных требований и в
целях быстрой и безопасной эвакуации в случае
пожара расстановка автомобилей может производиться
согласно схемам (рис. 8.1).
Способы расстановки автомобилей в пределах
стоянки классифицируются по следующим признакам:
по числу рядов — однорядные, двухрядные и
многорядные;
по углу установки автомобилей по отношению к оси
проезда — прямоугольные и косоугольные;
по условиям движения при установке на места
хранения и выезда с них — тупиковые и прямоточные.
При тупиковой расстановке допускается не более
двух, а при прямоточной — не более восьми рядов.
Тупиковая и прямоточная расстановка могут быть с
внутренним проездом и без него.
При расстановке автомобилей в гаражах и
помещениях для технического обслуживания и ремонта
предусматривают определенные расстояния между
автомобилями и конструктивными элементами зданий в
соответствии с нормами строительного проектирования
предприятия по обслуживанию автомобилей.
Ширину проездов в помещениях для хранения авто-
25-779 385


СХЕМА 1
СХЕМА 2
СХЕМА 3
DODDD DDODODDDQ D
Н|
СХЕМА 4
\
СХЕМА 5
СХЕМА 6
СХЕМА 7
СХЕМА 8
DDDDD
СХЕМАЭ
OQQDQODOO
mnonxtin
шшнш
DDDDDDDDO
DDODDDOOQ
схема ia
СХЕМА 11
DDDDDD DDDDODDDQ
п п п п п п
ггитгатгп
ODDDDD
DDDDDD
ДЛИР-ПП
1тигсги и и
ППППППППП,
паопшппп;
DDDDDODDD
гюппшпш
шиюша
D
СХЕМА 12
ППППППППП
тюпппиппюг
DDDDODDDD DDDDDD
DDDDOODDD DDDDQDDDD.
DODDGODDD
ППППППППП
uaununann
OOfflODODD
DDDDDDDDD
ППППППППП
LJLJLJLJLJLJULJU
DDDDDDDDO
linn- -
Рис. 8.1. Схемы расстановки автомобилей
мобилей принимают из расчета соблюдения следующих
габаритов приближения маневрируемого автомобиля к
конструкциям зданий и к автомобилям на местах
хранения: /
386


до соседних автомобилей или до конструкций здания
у места хранения маневрируемого автомобиля — 0,2 м
при автомобилях I категории; 0,3 м при автомобилях
II категории и 0,4 м — при автомобилях III и IV
категории;
до автомобилей или конструкций здания на другой
стороне проезда от места хранения маневрируемого
автомобиля — 0,7 м при автомобилях I категории; 0,8 м —
при автомобилях II категории и 1 м — при автомобилях
III и IV категории.
В многоэтажных зданиях гаражей каждый этаж
является самостоятельной стоянкой, где чаще применяют
прямоугольную однорядную, реже двухрядную
расстановку автомобилей. В зависимости от способа
перемещения автомобилей стоянки разделяют на
немеханизированные, полумеханизированные и механизированные.
На механизированных стоянках движение
автомобилей между этажами осуществляется по наклонным
плоскостям— рампам (пандусам), которые в зависимости от
их очертаний в плане могут быть прямолинейными (рис.
8.2) и криволинейными (рис. 8.26).
Число рамп определяют расчетом, исходя из условий
эвакуации всех автомобилей из здания в течение 1 ч при
движении автомобилей со скоростью 15 км/ч и
интервалом между ними 20 м. Независимо от расчета
предусматривают однопутную рампу при хранений на всех
этажах, кроме первого, до 100 автомобилей, одну
двухрядную рампу при аналогичных условиях хранения от
100 до 200 автомобилей и две раздельные однопутные
рампы при хранении более 200 автомобилей.
Ширина проезжей части однопутной прямоугольной
рампы равна наибольшей ширине автомобиля плюс 0,8 м,
но не менее 2,5 м, однопутной криволинейной — ширине
полосы, образуемой в плане проекцией движущегося
автомобиля, плюс 1 м, но не менее 3,5 м.
На полумеханизированных стоянках подъем и спуск
автомобилей совершаются с помощью лифтов, а по
этажам они движутся своим ходом. На механизированных
стоянках подъем и спуск автомобилей осуществляют с
помощью лифтов, а горизонтальное перемещение в
пределах этажа — с помощью катучих подвесных и опорных
шахт лифта, установку на место — с помощью
траверсных и буксирующих тележек или транспортеров
(рис. 8.3).
25* 387


б)
4-йЭТАЖ
SSS
1-ЙЗТАЖ
jL \ т
I !
т
| |
I (^
i
1-й ЭТАЖ
TTmiiiiiMiii
2йЭТАЖ
7ШШ
LLlLU!
K J
пооьем
2ЙЭТАЖ
miiiiiiiM
Рис, 8.2. Схемы многоэтажных стоянок с одноходовыми рампами:
а — прямолинейными; б — круговыми
'/////77////
V////
—
U —I
I J
i кп
¦«- ©-
p S
I I
I *^~ "^1
1 I
i_ —i
/7/ /// ///
Рис. 8.3. Схема механизированной стоянки с одноместными
проездными лифтами:
388


При отсутствии рамп лифты обеспечивают питанием
от двух независимых источников питания. Число лифтов
для автомобилей принимают из расчета один
стационарный лифт для 100 автомобилей, передвижной лифт — для
200 автомобилей.
Для эвакуации людей в воротах для автомобилей
предусматривают калитки без порогов, открывающиеся
по направлению выхода из здания.
Во всех помещениях автотранспортных предприятий,
где находятся автомобили с работающими двигателями,
устраивают приточно-вытяжную механическую или
естественную вентиляцию.
В помещениях хранения и постов технического
обслуживания и ремонта газобаллонных автомобилей
предусматривают естественную вентиляцию в объеме
однократного воздухообмена помещения. При
невозможности осуществить однократный воздухообмен за счет
естественного проветривания дополнительно к
естественным системам вентиляции устраивают механическую
вытяжную вентиляцию с вентиляторами взрывобезопас-
ного исполнения.
Аккумуляторные помещения оборудуют приточно-вьь
тяжной вентиляцией, а верхнюю зону помещения —
естественной вытяжкой, обеспечивающей не менее чем
однократный обмен воздуха в 1 ч. Вентиляционная система
обслуживает только аккумуляторные помещения.
Выброс газов производят через шахту, возвышающуюся над
крышей здания не менее чем на 1,5 м.
Для удаления дыма при пожаре в помещениях для
хранения автомобилей без естественного освещения или
с недостаточным естественным освещением устраивают
окна площадью не менее 0,2 % площади пола
помещений. В верхних этажах многоэтажных зданий вместо
окон предусматривают вытяжные шахты.
Отопление помещений для хранения и обслуживания
автомобилей предусматривают центральное водяное,
паровое или воздушное.
Открытые площадки для хранения автомобилей для
целей пожаротушения обеспечивают противопожарным
водопроводом или водоемами. Расчетный расход воды на
наружное пожаротушение автомобилей при хранении на
открытых площадках принимается:
10 л/с при хранении до 250 автомобилей
15 л/с при хранении более 250 автомобилей
389


Для ограничения распространения горения по
канализационной сети, связанной с удалением
производственных сточных вод от мойки автомобилей, полов
помещений, содержащих огнеопасные жидкости, устанавливают
грязеотстойники и бензомаслоуловители с
гидравлическими затворами.
Местные очистные установки размещают вне зданий
на расстоянии б м от наружных стен.
Автоматические установки пожаротушения
устраивают в помещениях для хранения, обслуживания и ремонта
автомобилей высотой в 2 этажа и более, а также в
одноэтажных указанных помещениях площадью 7000 м2 и
более. Установками обнаружения пожара оборудуются
одноэтажные помещения для хранения и обслуживания
автомобилей площадью от 200 до 7000 м2.
В помещениях хранения и технического
обслуживания газобаллонных автомобилей устраивают
автоматические системы контроля газовой среды,
обеспечивающие при достижении в помещении концентрации газа в
количестве 20 % НПВ, включение звукового и светового
сигналов и отключение всех потребителей
электроэнергии (за исключением потребителя вентиляционных
установок) .
На случай возникновения пожара обеспечивают
возможность быстрой эвакуации автмобильного транспорта,
для чего не загромождают выездные ворота и проезды,
не устанавливают автомобили в количествах,
превышающих норму. Кроме того, на хранение не устанавливают
автомобили с неисправной пневматической тормозной
системой.
Для помещений, где хранят более 25 автомобилей,
разрабатывают специальный план расстановки
автомобилей с указанием очередности и порядка их эвакуации
в случае пожара. В плане определен порядок храпения
ключей зажигания. В ночное время, в выходные и
праздничные дни предусматривают дежурство водителей.
Стоянки автомобилей оснащают буксирными тросами и
штангами из расчета один трос (штанга) на 10
автомобилей. План расстановки и эвакуации автомобилей
практически отрабатывают в ночное время.
При подготовке автомобилей к ремонту демоитаж-
ные работы проводят после слива топлива и смазочных
масел. Отработанные масла сливают в специальные
подземные резервуары, а в автопредприятиях с небольшим
390


числом автомобилей — в закрытую металлическую тару,
которую хранят в специально оборудованных
помещениях.
хЭДоют (обезжиривают) детали негорючими
составами, пастами, растворителями и эмульсиями. Важным
достижением последних лет в области очистки является
создание технических моющих средств (ТМ.С) на основе
поверхностно-активных веществ (ПАВ). В настоящее
время нашли применение ТМС типа Лабомид-101, -102,
-203, -204, КМ-1, КМ-3, КМ-5, ТМС-31, МЛ-51, МС-15,
МС-8.
Для снижения пожарной опасности процесса
шлифовки блоков цилиндров двигателя керосин заменяют
смазочно-охлаждающей жидкостью ВИ-4, имеющей
значительно меньшую пожарную опасность (температура
вспышки ВИ-4— 125°С).
Для обеспечения пожарной безопасности мест
испытания двигателей на мотороиспытательных станциях
предусматривают:
установку расходного топливного бака вне
помещений испытательных станций на расстоянии 10 м от стены
с проемами, при отсутствии проемов в стене расстояние
до расходного бака не нормируется;
установку на топливопроводе, по которому топливо
подают к испытательным двигателям, не менее двух
вентилей: один у расходного бака, второй на каждом
ответвлении, идущем к испытательным стендам;
прокладку выхлопных труб испытываемых
двигателей выше топливопроводов, очистку выхлопных труб и
общего коллектора от нагара и сажи;
слив отработанного масла от испытываемых
двигателей в специальную подземную емкость, установленную
вне помещения (в небольших мотороиспытательных;
станциях допускается слив отработанного масла в
металлические плотно закрывающиеся емкости, которые
хранят в специальных помещениях).
Заряжаемые аккумуляторы устанавливают на
специальных стеллажах, покрытых кислотоупорным
материалом.
Включение зарядных устройств блокируют с пуском
в работу вытяжной вентиляции.
Для того, чтобы предотвратить появление источников
зажигания, аккумуляторные батареи соединяют между
собой плотно прилегающими зажимами, для их осмотра
391


используют переносные лампы во взрывобезопасном
исполнении напряжением не выше 42 В. В помещении для
зарядки аккумуляторов не пользуются
электронагревательными приборами и не применяют открытый огонь.
Шерохование покрышек и камер производят в
изолированных помещениях, места и установки шерохования
оборудуют местной вытяжной вентиляцией. Все обрезки
резины и другие отходы собирают в несгораемые ящики
и после окончания работы удаляют.
Приготовление резинового клея и нанесение его на
склеиваемые поверхности производят в изолированном
помещении, расположенном у наружных стен. Столы и
установки для промазки резиновым клеем оборудуют
местной вытяжной вентиляцией.
Перед пуском в работу проверяют герметичность
клеемешалок и исправность электрооборудования,
которое выполняют во взрывозащищенном исполнении. Во
избежание образования взрывоопасных концентраций
работа клеемешалок допускается только в закрытом
состоянии, исключающем поступление внутрь воздуха.
Наиболее опасной операцией в гаражах является
окраска узлов и деталей с применением нитроэмалей и
нитрокрасок. Поэтому краскоприготовительные
размещают в изолированных помещениях, рабочие места, где
выделяются вредные пары и газы (посты ручного
окрашивания, окрасочные камеры, посты и агрегаты очистки и
подготовки поверхностей для окраски и т. д.),
оборудуют местными отсосами.
Лакокрасочные материалы, растворители,
разбавители, полуфабрикаты для приготовления обезжиривающих
и полировочных составов хранят в отдельных складских
зданиях или подземных хранилищах, оборудованных
принудительной вентиляцией и средствами
пожаротушения. Кладовые для хранения лакокрасочных материалов
оборудуют стеллажами или закрытыми металлическими
шкафами. Взаимно реагирующие вещества хранят
раздельно.
Для хранения порожней тары выделяют специальные
площадки вне окрасочного помещения на расстоянии не
менее 25 м от здания.
Для производства работ с ЛВЖ и ГЖ применяют
искробезопасный инструмент. Тару из-под
лакокрасочных материалов очищают мягкими скребками.
Разлитые на пол краски и растворители немедленно
392


убирают с применением сухого песка или опилок и
удаляют из окрасочного помещения.
Автозаправочные станции (АЗС) являются
составной частью предприятий по техническому
обслуживанию автомобилей. Автозаправочные станции бывают
передвижные и стационарные.
Стационарные автозаправочные станции включают
подземные резервуары для хранения нефтепродуктов,
бензо-, масло- и воздухораздаточные колонки, водораз-
даточные устройства и воздушные компрессоры,
помещения для обслуживающего персонала.
По производительности АЗС подразделяются на
станции, обеспечивающие 200, 500, 750, 1000 и более
заправок автомобилей в сутки.
Заправляют автомобили из топливораздаточных
колонок, состоящих из насоса, счетчика отпускаемого
топлива и раздаточного шланга с пистолетом.
Здания автозаправочных станций выполняют
одноэтажными из несгораемых материалов I, II степени
огнестойкости. Покрытие проездов у раздаточных колонок
и площадок для автоцистерн у резервуаров выполняют
из неискрящего материала, стойкого к действию
нефтепродуктов.
Нефтепродукты сливают при неработающем
двигателе и заземленной цистерне. Заземление не снимают до
полного слива нефтепродуктов из автоцистерны и
отсоединения трубопроводов и шлангов. Наконечники
сливных шлангов изготовляют из материала, исключающего
возможность искрообразования.
Машины на заправочной станции устанавливают так,
чтобы следующая за заправляемой находилась на
расстоянии не менее 3 м, а между последующими
автомобилями, находящимися в очереди, было не менее 1 м.
Газобаллонные автомобили заправляют газовым
топливом только на газонаполнительных станциях (АГНС)
или специальными газозаправщиками.
Исправность и пригодность баллонов для наполнения
газом подтверждают в путевом или маршрутном листе
водителя автомобиля специальным штампом «Баллоны
проверены» и подписью лица, ответственного за их
проверку; заполнять автомобильные баллоны, если давление
газа на заправочной колонке превышает 1,6 МПа и при
работающем двигателе, не разрешается.
Насосы и компрессоры, применяемые для перекачки
393


сжиженных газов, должны быть снабжены исправными
сальниковыми уплотнителями. Ремни передач для
привода компрессоров содержат в чистоте и защищают от
попадания на них грязи, масла и других веществ,
которые могут изменить электропроводимость покрытия
ремней.
Помещения АГНС оборудуют приборами контроля за
опасной концентрацией газа в воздухе. Кроме этого, один
раз в смену проводят анализ среды в помещениях с
помощью переносных приборов.
Подземные резервуары для сжиженных газов
снабжают указателями уровня, манометрами,
предохранительными клапанами и пробоотборниками. На
резервуарах устанавливают не менее двух предохранительных
клапанов через трехходовой кран, позволяющий
отключить один из двух клапанов для осмотра. Отвод газа от
предохранительного клапана осуществляют через свечи,
Разрешается присоединять несколько
предохранительных клапанов к одной продувочной свече. Высота свечи
должна быть не менее 3 м.
Для целей пожаротушения АЗС должны иметь
противопожарный водопровод или водоем. Расчетный расход
воды на наружное пожаротушение принимается 10 л/с.
8.4. Противопожарные мероприятия при устройстве
и эксплуатации подземных гаражей
Строительство подземных стоянок в большинстве
случаев обусловливается ограниченными размерами
земельного участка, отведенного под застройку гаража в
крупных городах.
Подземные одноэтажные гаражи размещают на
незастроенной территории — под проездами, дорогами,
скверами, газонами и другими площадками, а также под
жилыми и общественными зданиями. Под жилыми домами
располагают подземные гаражи только для легковых
автомобилей, принадлежащих гражданам.
Не допускается располагать подземные гаражи под
зданиями учреждений здравоохранения, физической
культуры, социального обеспечения,
общеобразовательных школ, детских дошкольных учреждений, детских
домов, учреждений культуры, учреждений и предприятий
искусства, предприятий торговли и общественного
питания.
394


В подземных гаражах предусматривают помещения
только для хранения автомобилей.
Въезды и выезды из подземных гаражей удаляют от
окон жилых домов, рабочих помещений общественных
зданий и участков школ, детских яслей-садов и лечебных
учреждений не менее чем на 15 м.
Помещения подземных гаражей изолируют от всех
других помещений глухими несгораемыми
конструкциями. Перекрытия, отделяющие помещения гаражей от
других помещений зданий, выполняют пылегазонепроницае-
мыми с пределом огнестойкости не менее 1 ч. Предел
огнестойкости колонн и несущих стен подземных гаражей
принимают не менее 2 ч.
Подземные гаражи разделяют противопожарными
стенами на секции для хранения в каждой не более 100
автомобилей.
Для эвакуации людей каждую секцию обеспечивают
отдельным выходом.
В подземных гаражах, размещаемых под жилыми и
общественными зданиями, вентиляционные вытяжные
шахты выводят на высоту не менее 2 м над коньком
крыши наиболее высокого здания, расположенного в
радиусе 15 м от вытяжной шахты.
Для удаления дыма при пожаре в каждой секции
гаража устраивают шахты или окна шириной 0,75 м и
высотой не менее 1,2 м. Общая площадь устройств для
удаления дыма принимается не менее 0,2 % площади пола
секции. В гаражах специального назначения для
удаления дыма используют вентиляцию с механическим
побуждением.
Подземные гаражи независимо от площади
обеспечивают установками автоматического пожаротушения.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
1. Не нарушается ли установленная норма общего
количества автомобилей, находящихся на предприятии?
2. Соблюдаются ли противопожарные разрывы
между отдельными сооружениями предприятия и в целом от
его территории до соседних объектов?
3. В каком состоянии содержится территория
предприятия (захламленность сгораемыми отходами, наличие
395


н исправность проездов и дорог, доступность подъездов
к зданиям и сооружениям, водоемам и гидрантам)?
4. Соответствует ли количество въездов на
территорию предприятия требованиям пожарной безопасности?
5. Какова схема расстановки автомобилей в гараже
(на стоянке); обеспечивает ли она быструю эвакуацию
автомашин в случае пожара? Другие мероприятия,
используемые для безопасной эвакуации автомобилей
(рампы, лифтовое оборудование, буксирные тросы и штанги,
порядок хранения ключей зажигания и т. п.)?
6. Предусмотрены ли грязеотстойники, бензомасло-
уловители и гидравлические затворы на линиях сброса в
канализацию сточных вод, содержащих огнеопасные
жидкости, при мойке автомобилей и полов
производственных помещений?
7. Куда осуществляется слив отработанного масла от
испытываемых двигателей (в стационарные или
перекосные емкости, требования к ним)?
8. Отвечает ли требованиям пожарной безопасности
установленный порядок подготовки автомобилей к
ремонту?
9. Какие жидкости используются на ремонтных
участках для мойки и обезжиривания деталей?
Осуществляется ли плановая замена огнеопасных жидкостей на
негорючие моющие составы?
10. Какие мероприятия предусмотрены' для
предупреждения выхода горючих паров в помещениях
приготовления резинового клея, нанесения его на склеиваемые
поверхности и вулканизации (герметичность
технологического оборудования, применение систем местных
отсосов)?
11. Оборудованы ли помещения для хранения и
технического обслуживания газобаллонных автомобилей
автоматическими системами контроля газовой среды,
предупреждающими об образовании опасной концентрации?
12. Наличие и исправность дыхательных клапанов и
огнепреградителей на подземных резервуарах АЗС
предприятия.
13. Выполняются ли правила пожарной безопасности
в период заправки автомобилей (по соблюдению
расстояния между заправляемыми автомобилями,
отключению двигателей, предупреждению переливов и т. п.)?
14. Какими мероприятиями предупреждаются
источники зажигания (открытый огонь при отогревании дви-
396


гателей и ледяных пробок в газопроводах, теплота
электрической энергии при перегреве катушек зажигания,
теплота химической энергии при самовозгорании
обтирочных материалов, искры удара и трения, искры
разрядов статического электричества)?
15. Оборудованы ли линии подачи топлива к
испытываемым двигателям вентилями (их количество, место
установки, герметичность)?
16. Выполняются ли требования пожарной
безопасности к аккумуляторным помещениям (обособленность
их размещения, наличие самостоятельной системы
вентиляции, где и как размещаются заряжаемые
аккумуляторы, наличие блокировки включения зарядных устройств
с пуском в работу вытяжной вентиляции) ?
17. Имеется ли в помещениях для хранения
автомобилей система удаления дыма (ее вид, исправность,
эффективность работы).
18. Оборудованы ли помещения для хранения,
обслуживания и ремонта автомобилей установками пожарной
сигнализации и пожаротушения?


Раздел 191
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРЕДПРИЯТИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМПЛЕКСА
Глава 9. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ПРИ УБОРКЕ И ХРАНЕНИИ УРОЖАЯ
Процесс уборки хлебов состоит из следующих
операций, выполняемых одна за другой либо с перерывами:
срезание стеблей; обмолачивание их; выделение зерна из
обмолоченной массы; очистка зерна от различных
примесей. Кроме того, при уборке выполняют ряд
вспомогательных операций: транспортировку зерна от уборочных
машин, уборку и скирдование соломы, лущение стерни.
В этот период применяют большое количество техники,
представляющей значительную пожарную опасность.
При уборке хлебов комбайнами полученное зерно
сразу же отвозят автотранспортом на зерновые тока,
а при сваливании хлебов в валки (жатками или
комбайнами) обмолот производят комбайнами (с подбором
валков) или молотилками (хлеб предварительно
складывают в стога).
При созревании колосовых культур подготавливают
полевые станы, молотильные и зерновые тока, складские
помещения для приемки, очистки, сушки и хранения
зерна, а также сельскохозяйственную технику (комбайны,
автомобили, жатки, тракторы и т. п.), которая будет
занята на уборке урожая.
Чаще всего уборку хлебов производят самоходными
комбайнами различных марок, наибольшее
распространение из которых получили СК-5 «Нива», СК-6-11
«Колос», СКД-6Н «Сибиряк» и др. Начат выпуск комбайна
«Дон», который успешно прошел испытания. Комбайны
являются довольно сложным механизмом, имеющим
много движущихся и вращающихся узлов, клиноременных,
фрикционных и цепных передач,
398


Основные части комбайна: жатка (срезка созревших
стеблей колосовых культур и передача их в приемную
камеру молотилки), молотилка (обмолот хлеба,
извлечение зерна из соломы и очистка его от половы),
копнитель (сбор и укладка соломы и половы в копны),
двигатель (привод в движение всех механизмов комбайна).
Для буксирования жаток, скирдования соломы,
лущения стерни и других работ, связанных с уборкой
урожая, используют тракторы МТЗ-80, МТЗ-82, Т-150,
Т-150К, К-701 (колесные), КПД-35, С-80, ДТ-75М
(гусеничные) и др. На всех комбайнах и тракторах
устанавливают дизельные двигатели, которые имеют
дополнительный бензиновый двигатель для запуска основного.
Транспортировку зерна от комбайнов осуществляют
автомобилями различных марок («ЗИЛ», «ГАЗ», «Ка-
МАЗ» и др.). Одновременно с уборкой урожая (или
сразу после нее) производят уборку соломы и половы и
их складирование в скирды (копны) в местах
постоянного хранения на складах грубых кормов или в поле.
Солому скирдуют.с помощью соломоподъемников,
стогометателей, элеваторов (транспортеров) или других
подъемных механизмов. Доставку соломы к местам
складирования осуществляют обычно тракторными
волокушами, автомобилями различных марок или
тракторными тележками.
9.1. Уборка урожая
Пожарная опасность хлебных массивов
характеризуется наличием больших количеств горючего материала,
источников зажигания и быстрым распространением
возникающих пожаров. Горючим материалом при
созревании хлебных культур (пшеница, рожь, ячмень, овес,
горох и т. д.) является растительный покров: хлебные
злаки, технические культуры, а также находящиеся
около полей кустарники, леса, камыш, различного рода
сухие травы и т. п.
Хлебные культуры наибольшую опасность
представляют в момент созревания и уборки урожая. Опасность
растительного покрова возрастает при наличии сухой,
устойчивой погоды и после вегетационного периода,
когда они начинают засыхать и их стебли превращаются в
высохшую на корню соломистую массу.
При уборке урожая большое количество горючего
399


материала сосредотачивается не только на самих
хлебных массивах, но и на токах (зерно), на скошенных
массивах (зерновые культуры в валках, полова и солома в
копнах и скирдах). На полях работает значительное
количество сельскохозяйственной техники (комбайны,
тракторы, автомобили, косилки и т. д.), на которых
имеется горючий материал и которые нередко являются
источниками возникновения пожара.
Солома пшеничная, представляющая собой
высушенный до влажности 6,55 % стебель пшеницы, хорошо
горит. Теплота горения 17084 кДж/кг. Температура
воспламенения 200 °С, самовоспламенения 310 °С. Склонна
к химическому (под действием окислителей) и
тепловому самовозгоранию: температура самонагрева 80 °С.
Микробиологическое самовозгорание пшеничной
соломы не наблюдается из-за недостаточного содержания
в ней углеводородов (питательной среды для
жизнедеятельности микроорганизмов), что препятствует
саморазогреву до температуры разложения клетчатки. В
противоположность пшеничной гороховая солома,
содержащая в своем составе около 20 °/о углеводородов, склонна
к микробиологическому самовозгоранию. Пожарная
опасность хлеба, находящегося в валках, аналогична
пожарной опасности соломы.
Пожарная опасность зерновых культур определяется
их способностью к возгоранию от посторонних
источников зажигания и к самовозгоранию. Зерно главным
образом самовозгорается при хранении его во влажном
состоянии в кучах и без достаточного проветривания.
При нагревании до 270 — 300 °С зерно превращается
в уголь, который воспламеняется при повышении
температуры.
Медленное горение и малая скорость
распространения горения в толще зерна объясняется незначительным
воздушным пространством внутри массы зерна,
плотным строением и небольшой удельной поверхностью
зерна.
Наиболее частыми причинами пожаров в период
уборки урожая являются: неосторожное обращение с
огнем взрослых и детей (разведение костров, сжигание
пожнивных остатков, курение и т. д.), техническая
неисправность уборочных машин и нарушение правил
пожарной безопасности при их эксплуатации. Причинами
пожаров могут также явиться искры проходящих тепло-
400


возов, прямые удары молнии, замыкание или обрыв
проводов линий высоковольтных электропередач.
Пожары на хлебных массивах распространяются
очень быстро. При высоком и густом массиве зерновых
культур, сильном ветре и засушливой погоде линейная
скорость распространения пожара может достигать
8,33—9,66 м/с. При редкой и низкой растительности и
отсутствии ветра скорость распространения пожара
0,25—0,3 м/с. Во время пожаров от разности температур
потока воздуха иногда образуются завихрения —
«смерчи», которые перебрасывают огонь на большие
расстояния через искусственные и естественные преграды
(пропаханные полосы, дороги, речки шириной до 12 м
т. п.).
При пожарах хлебных массивов в период созревания
и уборки хлебов огнем уничтожаются растущие,
скошенные, уложенные в валки или копны злаки, а также
сельскохозяйственная техника, которую используют на
уборке урожая. Пожары хлебных массивов нередко
распространяются на травяной покров степей, на
находящихся вблизи кустарники, леса, строения. Степные
или лесные пожары могут, в свою очередь, перейти на
хлебные массивы. Большие площади, занимаемые
хлебными массивами, отдаленность их от населенных
пунктов, отсутствие или большая отдаленность
водоисточников, недостаточное количество средств связи нередко
способствуют распространению пожаров на
значительные площади и затрудняют их тушение.
Противопожарные мероприятия при
уборке урожая. Скошенную траву на полосах
отчуждения железных и шоссейных дорог складывают в
копны на расстоянии не менее 30 м от хлебных
массивов.
В период подготовки к уборке нового урожая
противопожарными мероприятиями являются: усиление
агитационно-массовой работы, обучение правилам
пожарной безопасности (ППБ), составление схематического
плана противопожарной защиты урожая и осмотр
сельскохозяйственной техники. Все бригадиры, управляющие
отделениями, агрономы, механики, заведующие зерното-
ками, комбайнеры, их помощники, трактористы,
водители машин проходят обучение ППБ в объеме программы
пожарно-технического минимума. Всех колхозников,
рабочих и служащих, занятых на уборке урожая, инст-
26—779 401


руктируют ППБ. Лица, не прошедшие инструктаж,
к этим работам не допускаются.
На составляемый в каждом хозяйстве схематический
план противопожарной защиты урожая наносятся:
полосы прокосов, обкосов, места расположения зернотоков,
полевых станов, скирдования грубых кормов, маршруты
объездчиков, места установки тракторов с плугами,
перекрытия временных дорог и тропинок. Полевые станы,
молотильные и зерноочистительные тока, полевые
кухни, стоянки тракторных бригад располагаются на
очищенных от растительного покрова, сгораемого мусора и
т. п. площадках с 4-метровой опашкой по периметру и
разрывом не менее 100 м от хлебных массивов, мест
хранения зерна, соломы или сена.
Горючесмазочные материалы в полевых условиях
хранят на специальных площадках, очищенных от
сгораемого мусора и опаханных полосой шириной не менее
4 м, или на пахоте на расстоянии не менее 100 м от
токов, стогов сена и соломы, хлебных массивов и не менее
50 м от всякого рода строений. Для уменьшения
нагрева цистерн солнечными лучами их окрашивают белой
краской, а бочки накрывают брезентом или укладывают
под навесом для уменьшения нагрева от солнечных
лучей. Опорожненные бочки сразу же убирают или
складывают на расчищенных площадках на расстоянии не
менее 20 м от полевого склада горючего.
Откупорку бочек с горючим производят с помощью
специального омедненного ключа. Не рекомендуется
закрывать бочки деревянными пробками. При перевозке
ЛВЖ и ГЖ используют только исправные
металлические бочки или цистерны, надежно закрепляя их.
Укладывают бочки или цистерны на деревянные прокладки
пробками вверх.
На полевых станах, молотильных и зерновых токах,
на участках скирдования соломы на расстоянии не
ближе 30 м от них оборудуют места для курения. Возле
хлебных массивов устанавливают знаки или таблички с
надписями о запрещении курения, разведения костров
и применения открытого огня. Полевые станы и зерното-
ка обеспечивают первичными средствами
пожаротушения (огнетушителями, бочками с водой, швабрами,
лопатами), звуковыми сигналами для оповещения о
пожаре.
Перед созреванием колосовых хлебные поля в местах
402


их прилегания к лесным, степным, торфяным массивам,
лесополосам, линиям железных дорог, автомобильным и
автогужевым дорогам организованного движения
транспорта обкашивают и опахивают. Ширина опашки ¦— не
менее 4 м. В период восковой спелости зерна, перед
косовицей, хлебные массивы разбивают на участки
площадью, не превышающей дневной нормы выработки
комбайнов, но не более 50 га. Между участками делают
прокосы шириной не менее 8 м, немедленно убирая
скошенный хлеб с прокосов. Посередине прокосов делают
пропашку шириной не менее 4 м. С начала созревания
хлебов и до конца уборки урожая организовывают
круглосуточную охрану полей объездчиками, дозорами,
сторожевыми постами. При наличии наблюдательных
вышек организуются поочередно дежурства на них. Все
временные дороги и тропинки, идущие через хлебные
поля, перекрываются.
Готовность техники (тракторов, комбайнов,
автомобилей и т. д.) к уборочным работам проверяют
специальные комиссии, создаваемые при каждом
сельхозпредприятии.
В период уборки урожая в непосредственной
близости от убираемых хлебных массивов следует иметь
наготове трактор с плугом на случай пожара. При
групповом методе уборки в состав уборочно-транспортных
отрядов включают специализированные автомобили с
насосами (автожижеразбрасыватели, водораздатчики и
др.), приспособленные для тушения пожаров.
Езда по стерне разрешается на машинах, вывозящих
зерно от комбайнов. Запрещается сжигать стерню, сухую
траву, пожнивные остатки, разводить костры, охотиться
на хлебных массивах и возле них, курить около хлебных
массивов, скирд сена, соломы, а также при работе на
уборочных машинах не разрешается.
Осматривают детали узлов, а также проводят
мелкий ремонт машин и агрегатов, работающих в загонах
в ночное время, только при электрическом освещении
(переносными электролампами от аккумуляторов,
фарами тракторов, автомашин). Никакие другие источники
освещения не применяют. При перерывах в работе
вследствие непогоды или по другим причинам в загонах
комбайны и тракторы не оставляют.
Стоянка и текущий ремонт сельскохозяйственных
машин с применением паяльных ламп, электро- и газо-
26* 403


сварки и открытого нламени допускаются лишь на
очищенных от травы площадках не ближе 30 м от хлебных
массивов. На стоянке машины располагают на
расстоянии 20 м друг от друга и в ночное время охраняют.
Комбайны, тракторы, автомобили и другие машины
заправляют топливом вне хлебных массивов только в
дневное время при заглушённых двигателях. В
исключительных случаях заправку производят при свете
электрических фонарей или фар других автомобилей.
Комбайны, тракторы, автомобили, топливозаправщики,
косилки и другие механизмы допускают к работе по
уборке урожая только в исправном состоянии.
Открытые и крытые молотильные тока размещают
на скошенных хлебных массивах по возможности ближе
к водоисточникам, а зерноочистительные тока и
зерновые склады, как правило, — на центральных и
бригадных дворах колхозов и совхозов.
Молотилки снабжают стальными канатами
(тросами) или цепями для отбуксировання их в безопасное
место при возникновении пожара. Выхлопную трубу
трактора или ДВС, установленную стационарно,
наращивают металлической трубой с коленом, опускаемым
в бочку, наполовину заполненную водой. Двигатели
молотилок и веялок располагают от ближайшей скирды
и куч половы на расстоянии 5 м со стороны шкива и
6 м со стороны выхлопной трубы. Электродвигатели
механизмов обмолота и очистки зерна предусматривают
обычно закрытыми и закрытыми обдуваемыми серии АО
и АОЛ.
Каждый электродвигатель и осветительная сеть
имеют раздельную стандартную защиту от коротких
замыканий и перегрузок. Основание под распределительные
щитки и рубильники устраивают несгораемыми,
светильники предусматривают пыленепроницаемого исполнения.
Молотильный ток освещают открытыми
электролампами, подвешивая их на высоте не менее 4 м на
расстоянии не менее 5 м от скирд и механизмов. Если
осветительная сеть работает от низковольтных источников
напряжением до 12 В, то лампочки можно подвешивать на
высоте 1—1,5 м, укрепляя их на механизмах.
На молотильном току скирды располагают парами с
молотилкой между ними и разрывом 5 м. После
обмолота солому отвозят на расстояние не менее 100 м.
При устройстве крытых токов кровлю навесов выпол-
404


няют из несгораемых материалов. Освещение
зерноочистительных токов предусматривают электрическим.
Все зерноочистительные машины приводят в
действие, как правило, от электродвигателей. Следят, чтобы
электропровода, идущие к зерноочистительным
машинам, были соответствующего сечения, надежно
изолированы и защищены от механических повреждений. На
току не оставляют без присмотра работающие
зерноочистительные машины или электродвигатели. В перерывах
во время работы заведующий током назначает
дежурного.
Средства пожаротушения молотильных и
зерноочистительных токов (бочки с водой, приставные лестницы,
ведра, лопаты, багры, метлы, мотопомпы) размещают за
полосами опашки.
При скирдовании соломы, сена и других грубых
кормов уделяют внимание соблюдению разрывов,
подготовке площадок, обеспечению работающей техники
искрогасителями, обеспечению мест складирования
средствами пожаротушения и строгому соблюдению правил
пожарной безопасности.
От скирд и штабелей до линии электропередач
предусматривают расстояние не менее 15 м, до дорог —
20 м, до зданий и сооружений — 50 м.
Площадку при скирдовании соломы на убранных
участках опахивают полосой не менее 4 м. ДВС,
приводящие в движение транспортеры, подающие солому на
скидры, ограждают от попадания на них соломы. Около
скирды устанавливают бочки с водой, ведра и
огнетушители, а также приставную лестницу.
Во избежание загорания кормов от
непосредственного соприкосновения с выпускными трубами,
коллекторами или глушителями тракторы-тягачи, занятые на
разгрузочных работах, не подъезжают к скирдам ближе
3 м. При работе трактора в агрегате со стогометателем
выпускной коллектор и выпускную трубу двигателя
защищают от попадания соломы и постоянно наблюдают
за ними. При скирдовании соломы
элеваторами и соломоподъемниками следят за состоянием шкивов
и быстроизнашивающихся валов, не допуская
пробуксовывания ременных передач и наматывания соломы.
Двигатель трактора с подвесными или
полуподвесными волокушами защищают от попадания соломы на
выхлопную трубу, выхлопной коллектор и на капот.
405


Если трактор работает с тросовой волокушей, то трос
или цепь волокуши выбирают такой длины, чтобы
солома находилась не ближе 5 м от трактора. На крюке
троса ставят ограничитель, препятствующий скольжению
кольца по тросу.
Сено с повышенной влажностью укладывают в
конические стога. В стогах сена с повышенной
влажностью, склонного к самовозгоранию, на протяжении
60 дней после скирдования осуществляют
температурный контроль с помощью обычных ртутных
термометров, которые вставляют в металлические трубы и
размещают в стоге на различной глубине. Если температура
превышает 50 °С, стог разбирают и просушивают.
Места постоянного складирования грубых кормов
ограждают и оборудуют молниезащитой.
Основными приемами . тушения пожаров хлеба на
корню являются: опашка местности тракторными
плугами, захлестывание или затирание метлами, лопатами,
швабрами; увлажнение растительности распыленной
водой и растворами химикатов из автожижеразбрасывате-
лей, автобензозаправщиков и другой приспособленной
техники; устройство прокосов впереди фронта пожара;
создание заградительной полосы и пуск встречного огня.
9.2. Эксплуатация сельскохозяйственных машин
на уборке урожая
Пожарная опасность уборочных
сельскохозяйственных машин характеризуется наличием в топливных
баках и системах топливоподачи жидкого топлива
(дизельное топливо, керосин тракторный, бензин) и масла,
подтеков масла и топлива, топливопроводов из горючих
полимерных материалов, специфическими источниками
зажигания, приводящими к возникновению пожаров как
на самих машинах, так и на убираемых массивах, а
также возможностью распространения пожара с машин
на массивы и наоборот.
Наиболее пожароопасными узлами
сельскохозяйственных машин являются двигатели,
электрооборудование, а для комбайнов еще и вращающиеся механизмы.
Искры, вылетающие нз выхлопных труб двигателей,
нагретые до высокой температуры конструкции
двигателей; воспламенение соломистой массы, намотавшейся
на вращающиеся валы и механизмы; неисправность в
406


системе электрооборудования; разряды статического
электричества; искры механического происхождения при
попадании инородных тел в барабаны вращающихся
механизмов могут явиться причинами пожаров на
сельскохозяйственных машинах или убираемых массивах.
При работе двигателей сельскохозяйственных машин,
в камерах сгорания, коллекторе, выпускной трубе и на
других деталях выпускной системы происходит
отложение нагара, что объясняется наличием в составе легких
и тяжелых топлив непредельных углеводородов,
способных окисляться и полимеризоваться с образованием
смолистых веществ, которые за счет повышенной
температуры в камерах сгорания разлагаются с образованием
кокса. Интенсивность нагарообразования увеличивается
при проникновении картерного масла в камеры
сгорания (при износе зеркала цилиндров, маслосъемных и
компрессорных колец, высоком уровне масла в картере
и т. д.), неполном сгорании топлива, неисправности
систем питания, зажигания и смазки двигателей. Так как
температура отработанных газов на выходе из
выпускной трубы в зависимости от двигателя (дизельный или
карбюраторный) 500—700 °С, то крупные отколовшиеся
частицы нагара, накаленные до свечения,
выбрасываются через выпускную трубу и, попадая на соломистую
массу хлебного массива, создают угрозу возникновения
пожара. Искры из выпускной системы двигателя могут
вылетать также через неплотности в местах соединения
коллектора с головкой блока цилиндров и выпускной
трубой в результате некачественных прокладок, при
недостаточной их затяжке или прогорании.
Выпускные коллекторы двигателей и газовые
турбины турбокомпрессоров нагреваются до температуры
480—520 °С, а при работе на обедненной смеси или
нарушении теплового режима работы двигателя эта
температура может повышаться до 610 °С. Соломистая
масса при попадании на этот коллектор быстро
воспламеняется.
В случае появления неплотностей в местах
соединения системы смазки и питания двигателей образуются
подтеки масла и топлива, а попадание на эти подтеки
мелких частиц соломистых продуктов, пыли, половы
приводит к образованию легкогорючего материала на
узлах двигателя. Соприкасаясь с высоконагретыми
поверхностями, этот материал воспламеняется. Топливо-
407


проводы, выполненные из полиэтиленовых или
полихлорвиниловых трубок, при контакте с нагретыми до
высоких температур узлами двигателя расплавляются и
воспламеняются, а вытекающее топливо способствует
распространению огня.
При неправильной установке и плохой регулировке
вращающихся с большой скоростью (около 1350 мин*1)
механизмов и валов комбайнов может происходить
сухое трение барабанов о боковые панели молотилки,
подающего шнека о боковину жатки, вала соломонабива-
теля о корпус пружинных зубьев подборщика с
кожухом, а также трение в деревянных подшипниках вала
половокабивателя при отсутствии необходимой смазки,
трение цепных и ременных передач и т. д. Деформация
кожухов, рам, панелей, отсутствие технического надзора
тоже вызывают сухое трение. Трущиеся поверхности,
быстро нагреваясь до температуры около 420 °С,
способны воспламенить соломистую массу. При уборке
Еысокостебельных культур или при подборке больших и
Е.пажных валков наблюдается чрезмерная перегрузка
барабана, которая приводит к пробуксовке приводного
ремня на шкиве вала барабана, что вызывает
интенсивное трение, нагрев шнека барабана и загорание ремня.
Валы, шкивы, диски, звездочки и другие механизмы
комбайнов установлены на подшипниках различных
видов, которые при нормальной работе не нагреваются
выше 60—65 °С. При нарушении правил сборки, условий
смазки подшипник может нагреться до температуры
более 310 °С и послужит причиной пожара.
Наматывание соломистой массы на вращающиеся
механизмы комбайнов и жаток приводит к ее
уплотнению, обугливанию (от трения) и загоранию.
Интенсивность намотки увеличивается при покосе
высокостебельных, поросших зеленью хлебов и при подборе влажных
валков. В комбайнах солома чаще всего наматывается
на валы приемного и отбойного биттеров, соломо- и по-
ловонабивателей, на вал привода подборщика, вал и
граблины мотовила, а также на эксцентрик привода
режущего аппарата и приводные валы жаток. В жатках
соломистая масса наматывается на валы и граблины
мотовил, вал привода транспортера, карданный вал
привода жатки и другие вращающиеся узлы.
Практика эксплуатации сельскохозяйственных
машин показывает, что изоляция электропроводов часто
408


разрушается в результате трения, механического и
химического воздействия. Наиболее сильный.износ
изоляции наблюдается при прокладке проводов через острые
углы без дополнительной защиты или рядом с
подвижными узлами (происходит перетирание изоляции), а
также вблизи сильнонагретых поверхностей (изоляция
пересыхает и теряет сеои диэлектрические свойства).
Попадание топлива и масла на электропровода
приводит к разбуханию резиновой изоляции и появлению
трещин. Во всех этих случаях может происходить
короткое замыкание, от которого загораются изоляция и
отложения соломистой массы (солома, полова, пыль),
а от них — хлеб в валках, солома или стерня.
Искры, образующиеся при срыве проводов высокого
напряжения с контактов запальных свечей, при
случайном соединении незащищенных клемм аккумуляторов,
генераторов и другого электрооборудования, также
могут послужить источниками зажигания.
Меры пожарной профилактики.
Выпускные трубы ДВС машин и агрегатов, применяемых при
уборке хлеба и заготовке кормов (соломы и сена)
оборудуют искрогасителями (исключение составляют
двигатели с турбонаддувом). Наличие искрогасителей
обязательно и для тракторов, занятых на вспашке зяби в
непосредственной близости от участков с неубранным
хлебом и скирд соломы. Насаживают искрогасители на
выпускные трубы двигателей так, чтобы щелевые
прорези патрубка полностью перекрывались выхлопной
трубой. Искрогасители регулярно очищают от нагара и
следят за плотностью соединения их с выпускными
трубами.
Проводят мероприятия, направленные на
ограничение нагарообразования в выпускной системе двигателей,
не допускают работу двигателей на обедненной или
обогащенной горючей смеси. Практика эксплуатации
автомобилей показывает, что глушитель через 1—2 года
прогорает, особенно в нижней части кожуха, поэтому
перед началом уборки тщательно проверяют
исправность глушителя.
Во избежание попадания соломистых продуктов на
выпускной коллектор двигателя работа тракторов,
самоходных комбайнов и автомобилей без капотов или с
открытыми капотами не разрешается. На комбайнах и
других машинах с двигателями внутреннего сгорания, не
4G9


имеющих капотов, выпускные коллекторы защищают
съемными металлическими щитками или откидными сег-
ками с диаметром ячеек до 2 мм в свету
(покрывающими коллекторы по всей его длине сверху и сбоку),
отражателями и ветронаправляющими щитками.
Образующийся поток воздуха сдувает с коллектора пыль и
охлаждает его.
Регулярно проверяют плотность соединения
коллектора с блоком двигателя и выпускной трубой. Не менее
двух раз в смену в процессе работы комбайна (один раз
в смену — трактора) двигатель и узлы очищают от
мелких соломистых продуктов. Своевременно устраняют
подтекания топлива и масла в системах питания,смазки
двигателей и в соединениях гидросистем: при
засорившихся топливопроводах их чистят и продувают только
при остывших двигателях. На двигателях комбайнов и
тракторов не устанавливают сгораемые топливопроводы.
Комбайны с измельчителями и пневматической
подачей соломистых продуктов и прицепные тележки имеют
приспособления, исключающие заброс соломистых про-
дуктов на двигатель, топливный бак и другие
пожароопасные части машин. Очистку радиаторов двигателей
от пыли с помощью отработанных газов производят вне
хлебных массивов, применение для этой цели паяльных
ламп не разрешается.
Проверяют крепление (затяжку) стопорных болтов
приемного и отбойного биттеров, барабана на валах и
величину зазоров между вращающимися частями
комбайна и его каркасом во избежание возникновения
трения, а также регулировку предохранительных муфг
(при их пробуксовке немедленно останавливают
комбайн). Своевременная смазки подшипников и других
трущихся частей зерноуборочных машин и надежность
их крепления, регулировка затяжки деревянных
подшипников на валу соломонабивателя предотвращают
перегрев этих частей машин. Погнутые пружинные
зубья подборщика (при работе комбайна с
подборщиком) выравнивают; не допускают нх попадания внутрь
кожуха барабана, а в случае попадания —
останавливают комбайн и освобождают их.
В процессе проектирования сельскохозяйственных
машин предусматривают защиту вращающихся узлоп
от намоток соломистой массы (предохранительные
втулки, трубки, защитные кожухи на валах и т. д.). Однако
410


эффективность этих мероприятий недостаточна, поэтому
валы биттеров. барабанов, соломо- и половонабивате-
лей, транспортеров, подборщика, эксцентрик привода
режущего аппарата, верхний вал плавающего
транспортера и другие быстровращающиеся валы и механизмы
ежедневно очищают от намоток.
Комбайны, тракторы и другие самоходные машины с
электрическим пуском двигателя оборудуют
выключателями для отключения аккумулятора от потребителей
тока. Клеммы генераторов, аккумуляторов, стартера,
переходных колодок и другого электрооборудования
обеспечивают резиновыми изолирующими колпачками
от возможных замыканий и защищают от попадания на
них токопроводящих предметов. Провода электрической
сети на сельскохозяйственных машинах изолируют,
закрепляют и предохраняют от трения, тепловых и
механических повреждений. В местах перехода через острые
углы выступающих деталей машин и через отверстия
электропровода защищают резиновыми или
пластмассовыми трубками (втулками). Корпус комбайна
заземляют металлической цепью, соприкасающейся с грунтом.
Машины и агрегаты допускают к работе по уборке
урожая только после тщательной регулировки систем
питания, зажигания и смазки. Все комбайны, тракторы,
автомобили, работающие на уборке урожая и заготовке
грубых кормов, обеспечивают первичными средствами
пожаротушения с быстрооткрывающимися креплениями.
9.3. Сушка зерна
Поступившее на зерноочистительные тока и в
зернохранилища зерно после очистки от соломистых
продуктов, сорняков имеет повышенную влажность и быстро
портится, если его своевременно не высушить. Сухое
зерно, влажностью до 15 %, способно храниться
длительное время. Для сушки зерна широко применяют
зерносушилки шахтного и барабанного типов,
работающие на жидком и твердом топливе (иногда на
газовом), которые могут быть стационарными и
передвижными.
Стационарные зерносушилки располагают в
железобетонных или кирпичных башнях, а передвижные — на
специальных повозках или автомобильных прицепах,
устанавливаемых в поле или у зернохранилищ,
411


Рис. 9.1. Принципиальная схема стационарной шахтной
зерносушилки, работающей на твердом топливе:
/ _ топка; 2, И — осадочные камеры; 3 — задвижка (шибер); 4 — растопочная
труба; 5 —сушильная камера; 6 — камера для охлаждения зерна; 7 —
вентилятор; 8 — патрубок для подачи воздуха; 9 — смесительная камера; W —
циклон
СУШИЛЬНЫЙ
АГЕНТ
ОЕРНО
\ \
ВОЗДУХ ПОДАЧА
ТОПЛИВА
Рнс. 9.2. Схема стационарной барабанной зерносушилки:
1 — скребковый транспортер; 2 —топка; 3 — растопочная труба; 4 —
самотечная труба; 5—барабая, имеющий лопасти и полки; 6 — вентиляторы; 7 —
охладительная колонка, состоящая из двух перфорированных вертикальных
цилиндров; 8 — шлюзовой затвор
Сушильной камерой стационарной шахтной
зерносушилки, работающей на твердом топливе (рис. 9.1),
служит вертикальная прямоугольная шахта,
теплоносителем является смесь топочных газов с воздухом. Время
пребывания зерна в сушильной камере не превышает
1 ч. Скорость его движения регулируют выпускным
механизмом, размещаемым в нижней части шахты.
В барабанной сушилке (рис. 9.2) зерно движется
вдоль оси вращающегося барабаня в потоке
теплоносителя (смесь топочных газов с воздухом). Система
сжигания жидкого топлива включает топливник, форсунки,
шестеренчатый топливный насос и вентилятор.
Температура теплоносителя G0—110°С) зависит от
412


начальной влажности, вида зерна (продовольственное,
семенное), конструкции зерносушилки. Само зерно
нагревается до температуры 40—55 °С. Температуру
теплоносителя регулируют степенью открывания заслонки
на воздуховоде подачи холодного воздуха и
поддувальной дверцы.
Приводами механизмов стационарных зерносушилок
являются электродвигатели, а передвижных—
электродвигатели или ДВС (обычно тракторы).
Пожарная опасность зерносушилок
характеризуется горючестью зерна и его большими
количествами, наличием сгораемых конструктивных
элементов сушилок и здания, твердого или жидкого топлива,
подачей нагретого теплоносителя в массу зерна, а
также путями распространения пожара. Пожарная
опасность зерносушилок зависит от вида зерна, подаваемого
на сушку (овес, просо, ячмень имеют легкогорючую
оболочку и воспламеняются легче и чаще других зерен),
наличия в нем сорных примесей (соломистые продукты,
зерновая пыль, мякина и т. д.), которые загораются
легче зерна из-за того, что они имеют развитую
поверхность. Зерновая пыль, выделяющаяся из зериа, кроме
того оседает на конструкциях помещений, элементах
оборудования, что значительно повышает пожарную
опасность зерносушилок.
Зерносушилки связаны с сжиганием топлива,
выделением искр и нагретых продуктов горения. Топливные
газы на выходе из топки нагреты до температуры 600—
800 °С. Причинами пожаров в сушилках являются:
попадание искр в высушиваемое зерно, подача в
сушильные камеры перегретого теплоносителя, нарушение или
прекращение подачи зерна в загрузочный бункер,
уменьшение скорости или остановка достижения зерна, а
также неправильный пуск сушилки. Наличие отложений
пыли в сушильных камерах и их длительный нагрев
иногда приводят к самовозгоранию пыли (ее
температура самонагревания 140—160 °С).
Значительную опасность представляет начало
розжига печей (первые 20—30 мин горения), когда
топливник не раскалился, а топливо хорошо не разгорелось.
В это время происходит неполное горение топлива с
выделением большого количества искр и копоти.
Помимо загорания зерна в сушильных камерах,
пожары в зерносушилках могут возникать от искр, обра-
413


зующихся при задевании ковшей норий о кожух,
обрыве ковшей или транспортерных лент норий; теплоты
трения при пробуксовке транспортерных лент,
перегреве подшипников и т. д.; неисправности
электрооборудования, а также искр, вылетающих из дымовых труб
сушилок, выхлопных труб ДВС.
Распространение пожаров из сушилок в
зерносклады или другие помещения и наоборот может
происходить через оконные, дверные и технологические проемы,
включая проемы в противопожарных стенах, по
поверхности разлившегося жидкого топлива при работе
сушилок на жидком топливе, транспортным устройствам для
перемещения зерна, отложениям пыли и других
легкогорючих отходов, воздуховодам систем вентиляции.
В сушилках, работающих на жидком топливе, могут
происходить взрывы в топках в момент розжига при
отсутствии или недостаточном времени продувки их
объема перед розжигом, а также при внезапном обрыве
факела пламени с последующим воспламенением
поступающего топлива.
Меры пожарной профилактики. Зерно,
поступающее на сушку, очищают от мякины, сорняков,
соломистых продуктов, зерновой пыли и другого мусора
(очистка зерна для барабанных сушилок СЗПБ-2,
СЗПБ-4 и подобных им типов не обязательна), что
снижает возможность его загорания в сушилках. Через
каждые сутки работы сушильные агрегаты вместе с за-
грузочно-разгрузочными механизмами очищают от
остатков зерна и пыли. Запас твердого топлива в сушилке не
превышает суточной потребности. Топливопроводы
должны исключать подтекание топлива. Правильные
устройство и эксплуатация топок, наличие системы искро-
гашения, надежный контроль температурного режима в
сушильных камерах, исправность электрооборудования
и механизмов повышают уровень пожарной
безопасности сушилок.
К топкам стационарных зерносушилок
предъявляются такие же требования, как к печам с
продолжительностью работы топки не менее 3 ч. Топки передвижных
зерносушилок защищают от вибрационных разрушений
металлическим каркасом и кожухом из листовой стали
толщиной 3 мм. Выкладывают топки огнеупорным
кирпичом.
Загрузочные дверцы топок при работе сушилок все
414


время держат закрытыми, открывают их только для
загрузки топлива и удаления шлака и золы. В топках
сушилок не сжигают солому, торф, шелуху семечек
подсолнечника, так как их горение сопровождается
выделением большого количества искр.
Для предотвращения попадания искр и открытого
пламени в массу высушиваемого материала, а также
вылета искр из дымовых труб, топки сушилок
оборудуют не менее чем двумя узлами искрогашения (см. рис.
9.1): инерционные искрогасители, циклоны, осадочные
камеры, насадки, отражательные устройства и т. д.
Циклонными искрогасителями, изготовленными из
кирпича, оборудуются все передвижные и некоторые
стационарные зерносушилки. Осадочные камеры
выполняют объемом 1—2 м3.
Дымовые трубы топок зерносушилок также
оборудуют искрогасителями, а в местах прохождения их через
сгораемые конструкции зданий устраивают
противопожарные разделки не менее 51 см.
Для предотвращения перегрева зерна сушилки
оборудуют приборами контроля температуры
теплоносителя, а также осуществляют контроль за температурой
зерна путем отбора проб через каждые 2 ч. При нагреве
зерна выше предельных значений снижают температуру
теплоносителя. В случае обнаружения самовозгорания
зерна останавливают агрегат, выгружают зерно для его
охлаждения и изъятия участков со следами
самовозгорания. При вынужденной остановке сушилки зерно можно
оставлять в ней не более чем на сутки, но обязательно
в охлажденном состоянии. Охлаждают зерно продувкой
холодным воздухом в течение не менее 20 мин.
Управление процессом движения материала
автоматизируют и блокируют с работой разгрузочного
устройства. Подшипники и другие трущиеся части механизмов
в сушилках регулярно смазывают.
В целях предотвращения распространения пожара
через проемы в противопожарных стенах, отделяющих
зерносушилку от зерносклада, дверные проемы
защищают противопожарными дверями, а технологические —
оборудуют противопожарными устройствами
(заслонками, шиберами и т. п.). Расстояние между зерноскладом
и передвижным сушильным агрегатом установлено не
менее 10 м.
415


Топку стационарных зерносушилок размещают в
отдельных помещениях, отделенных от основных глухими
несгораемыми стенами. Здания для размещения
сушилок выполняют не ниже II степени огнестойкости. Для
предотвращения перехода горения из шахты или
барабана сушилки в загрузочный бункер в нем создается
сухой затвор (поддерживается огнепреграждающий
слой зерна не менее 1 м).
Сушильные агрегаты, работающие на жидком
топливе, оборудуют приборами автоматики безопасности,
обеспечивающими отключение подачи топлива при
затухании факела в топке, повышении температуры и
падения давления воздуха перед форсункой, а топочные
устройства, использующие жидкое и газообразное
топливо, — взрывными предохранительными устройствами
(клапанами).
К работе на зерносушилках допускаются лица,
прошедшие обучение по программе пожарно-технического
минимума и имеющие квалификационное удостоверение
на право работы на этих агрегатах.
9.4. Хранение зерна
После обработки (очистки и сушки) зерно
направляют на хранение в зернохранилища колхозов, совхозов и
хлебоприемных пунктов. Применяют зернохранилища
двух типов: напольные (зерно хранят насыпью и в
мешках) и закромные (зерно хранят в отдельных емкостях —
закромах, бункерах, силосах). Иногда встречаются
механизированные зерносклады с наклонными полами,
позволяющие опорожнять их самотеком зерна (рис. 9.3). Угол
наклона полов принимается 36°. Здания зерноскладов
строят любой степени огнестойкости, но с разделением
противопожарными стенами на отсеки площадью по
1200 м3 и вместимостью отдельной секции до 3000 т.
Зерносклады хлебоприемных пунктов обычно
представляют собой бесчердачные здания значительной
площади с несколькими воротами. На зерноскладах
операции по хранению и обработке зерна производят с
помощью передвижных ленточных транспортеров,
механических лопат, самотасок, передвижных зерносушилок,
очистительных и других механизмов.
Наиболее крупными зернохранилищами являются
элеваторы — сооружения, в которых помимо хранения
416


Рис. 9.3. Механизированный склад с наклонными полами:
— верхняя транспортная галерея; 2 — зерно; 3 — нижняя транспортная
галерея
зерна, производят его прием, взвешивание, очистку,
сушку, горизонтальное и вертикальное перемещение,
вентилирование и отгрузку. Для производства перечисленных
работ в комплекс элеватора входят рабочая башня, в
которой размещены нории, самотечные трубы, шахтные
сушилки, пассажирский лифт. К составным частям
элеватора относятся также цехи и склады отходов и пыли.
В зависимости от назначения элеваторы делятся на
заготовительные, производственные и перевалочные. Их
строят из железобетона высотой до 60 м вместимостью
до 200 тыс. т и более. Размещение рабочей башни
предусматривают в торце или центре, а по сторонам ее
возводят силосные корпуса для хранения зерна (рис. 9.4).
Перпендикулярно элеватору примыкает приемный
механизированный пункт с нижней транспортной галереей,
по которой зерно поступает в здание рабочей башни.
Далее зерно подают в сушильно-очистительные машины,
а затем ленточными транспортерами верхней галереи его
распределяют по отдельным силосам.
Пожарная опасность хранилищ зерна
27—779
417


A -A
f Y/s /// /// s// ///
/9200
2850
418


характеризуется наличием больших количеств- горючих
материалов, различных механизмов на электрической
тяге с вращающимися частями и возможностью быстрого
распространения пожара. Горючей средой в
зерноскладах являются зерно в больших количествах, зерновая
пыль, сгораемые конструкции зданий, транспортерные
ленты и т. п. Наибольшую опасность представляет
зерновая пыль, выделяемая в больших количествах при
очистке, транспортировании, загрузке и выгрузке зерна.
Зерновая пыль — легкогорючий материал. Во
взвешенном состоянии взрывоопасна. Нижний предел взрыва
пылей зерновых элеваторов во многом зависит от
оборудования, в котором они накапливаются. Так, для
образцов пшеничной пыли, отобранных из аспирационной
системы, Снш»=12,6—30,2; из пылевой камеры—СцПа =
=22,7—68; из оборудования — СНПв=35—170 г/м3.
Максимальное давление взрыва для пшеничной
элеваторной пыли 0,735 МПа, минимальная энергия
зажигания 50 МДж.
Склады зерна, мягкой тары, элеваторы по взрывош>
жарной опасности относятся к категории В. Вместе с тем
следует иметь в виду, что взрывы зерновых элеваторов
иногда все же происходят и сопровождаются
разрушением силосов, галерей и т. п. Цехи и склады отходов и
пыли, цехи по сортированию и выколачиванию мягкой тары
относятся к категории Б.
Для уничтожения вредителей зерна и
обеззараживания зернохранилищ применяются такие ЛВЖ, как
сероуглерод, дихлорэтан, смесь дихлорэтана с хлорпикрином
и зеленым маслом и др. Сероуглерод CS2 — одна из
наиболее пожароопасных жидкостей. Температуры
вспышки —43 °С, самовоспламенения +90 °С; область
воспламенения 1 — 50%. Пары СЭг, смешанные с зерновой
пылью, при нагревании лишь до 100°С взрываются.
Сероуглерод ядовит, склонен к электризации.
Дихлорэтан C2H4CI2 имеет температуры вспышки
9°С, самовоспламенения 413 °С. Область воспламенения
6,2—16 %. Температурные пределы воспламенения 8—
31 °С. Смеси дихлорэтана с хлорпикрином и
концентратом зеленого масла обладают примерно такими же
пожароопасными свойствами, что и дихлорэтан.
Рис. 9.4. Общий вид типового элеватора:
1 — силосы в силосном корпусе; 2 — надсилосные транспортеры; 3 — рабочее
здание элеватора; 4—подсклосные транспортеры
27* 419


Меры профилактики. Зерносклады, как
правило, размещают в отдельно стоящих зданиях,
разделенных на секции противопожарными стенами. Дверные
проемы в противопожарных стенах здания зерносклада
защищают противопожарными дверями, а в местах
переброса зерна с одного транспортера на другой
устанавливают защитные устройства (например, противопожарные
клапаны), предотвращающие распространение пожара.
Ворота зерноскладов открываются наружу и не
загромождаются.
Высота насыпки зерна в складах у стен достигает
2—2,5 м, в средней части склада — до 5 м, а в складах
с наклонными полами — до 10 м. При загрузке складов
зерном насыпью оставляют расстояние от верха насыпи
до сгораемых конструкций покрытия, электропроводки и
светильников не менее 0,5 м. На зерноскладах также
оставляют 10 % свободной площади для возможности
перелопачивания зерна при его самовозгорании.
В таре зерно хранят штабелями с продольными
проходами'шириной не менее 2 м и поперечными 1,2 м.
Ворота в зерноскладах устанавливают через каждые 18 м
по фронту здания. При установке закромов оставляют
один продольный и поперечные проходы напротив дверей
(т. е. через каждые 18 м) шириной соответственно 2 и
1,2 м. При комплексной механизации операций по
загрузке и выгрузке зерна здание склада может иметь
только двое ворот, расположенных в противоположных
стенах.
Хранение в зерноскладах совместно с зерном каких-
либо пожароопасных материалов, а также оборудования,
работа неисправных передвижных и стационарных
механизмов и оставление без наблюдения работающих
механизмов не допускается.
Светильники и электроустановочную аппаратуру в
складах выполняют пылевлагонепроницаемого
исполнения, а двигатели механизмов — закрытыми,
обдуваемыми. Помимо выключателей, устанавливаемых в
помещениях складов, предусматривают общий рубильник для
отключения на складе всей электросети. Такие
рубильники (пусковые устройства) совместно с
предохранительной защитой и штепсельными розетками для
подключения передвижных машин и механизмов устанавливают
снаружи на несгораемых стенах складов или на
отдельно стоящих опорах, если здание склада выполнено из
420


сгораемых конструкций. Зерносклады проектируют без
естественного освещения.
Полы зерноскладов делают асфальтобетонными,
бетонными, грунтобетонными, глинобетонными.
Дезинсекцию помещений производят лишь
дихлорэтаном и его смесями. Сероуглерод применяют для
дезинсекции зерна на открытых площадках (под брезентами),
которые отстоят от зданий любого назначения на
расстоянии не менее 50 м. К месту дезинсекции CS2 и
C2H4CI2 доставляют в бочках. Открывают бочки медным
ключом с поливкой водой. При переливании жидкостей
из бочек в сосуды с сифонами бочки и всю аппаратуру
заземляют.
В радиусе 30 м от места проведения дезинсекции
вывешивают указатели, запрещающие проезд и подъезд
транспорта, передвижение посторонних лиц и т. п.
Нормальную эксплуатацию помещений разрешают
возобновлять только после проветривания (открыванием дверей,
окон, вентиляционных шахт, топочных дверец, вьюшек
печей сушилок для создания сквозняка). Следует
учитывать, что пары сероуглерода в 2,6 раза, а
дихлорэтана в 3,4 раза тяжелее воздуха, поэтому необходимо
тщательно проветрить приямки, каналы, траншеи и т. п.
Степень огнестойкости элеваторов (их основных
зданий и сооружений) принимается не ниже II. Степень
огнестойкости надсилосных транспортных галерей не
нормируется, однако несущие конструкции выполняют
несгораемыми. Из надсилосной галереи устраивают один
выход в лестничную клетку рабочей башни, а второй —
на крышку вблизи наружной пожарной лестницы, из под-
силосной галереи один эвакуационный выход в сторону
железной дороги, второй — во двор.
Отходы и пыль из циклонов (пылеотделителей)
транспортируют пневмотранспортом в специальные склады
отходов, которые размещают ка расстоянии не ближе
50 м от здания элеватора. Воздуховоды вентиляционных
систем выполняют несгораемыми. Циклоны и
вентиляторы размещают в производственных помещениях
элеватора.
В элеваторах предусматривают наружный и
внутренний противопожарный водопроводы с собственной
пожарной насосной станцией, пожарную сигнализацию,
наружные пожарные лестницы, водяные завесы в
технологических проемах внутренних стен верхней и нижнсЛ
421


галерей и т. п. Электрооборудование применяют в пыле-
влагонепроницаемом исполнении. Элеваторы также
оборудуют молниезащитой.
9.5. Склады минеральных удобрений
В нашей стране из года в год возрастает
использование минеральных удобрений и гербицидов, многие из
которых являются сильными окислителями, горючими илн
взрывоопасными веществами, поэтому склады таких
минеральных удобрений, как аммиачная селитра,
аммиачная вода, мочевина, фосфорные и калийные удобрения,
являются пожароопасными. Нередко пожары являются
следствием незнания работниками складов
пожароопасных свойств хранящихся удобрений.
Особо опасны транспортировка и хранение
аммиачной селитры (нитрата аммония). Органические
вещества при контакте с ней изменяют свои
пожароопасные свойства, температура воспламенения горючих
материалов, пропитанных ею, существенно снижается. Так,
битумированная и прорезиненная бумаги, из которых
изготовляют тару под селитру, имеют температуры
воспламенения соответственно 250 и 270 °С. Будучи
пропитанными аммиачной селитрой и высушенными, они
воспламеняются уже при 200 °С.
Такие горючие вещества, как опилки, уголь, солома,
бумага, торф, мешкотара, джут и т. д., пропитанные
аммиачной селитрой, загораются даже при незначительном
тепловом импульсе, их горение происходит с большой
скоростью.
Взаимодействие селитры с серной кислотой,
встречающейся в свободном состоянии во многих
минеральных удобрениях (например, в суперфосфате), приводит
к образованию азотной кислоты, которая при
нагревании или на свету разлагается с выделением сильных
окислителей — атомарного кислорода и двуокиси азота.
Солома, древесина, вата и т. п. под воздействием этих
окислителей самовозгораются. Самовозгорание
происходит и при взаимодействии аммиачной селитры с ЛВЖ и
ГЖ, серой, порошками оксидов некоторых металлов
(алюминия, цинка, меди, железа и др.).
При повышенных температурах аммиачная селитра
подвержена термическому разложению, которое при
отсутствии условий для отвода тепла и рассеивания обра-
422


зующихся продуктов может привести к взрыву. При
горении она плавится и разлагается, а при температуре
300 °С и выше от детонации взрывается.
Селитра при хранении сильно слеживается в
достаточно плотную массу, с трудом поддающуюся
измельчению. Чистая и сухая аммиачная селитра при нормальной
температуре взрывается только при воздействии
сильного детонатора. Различные механические воздействия
(удары, трение) взрыва селитры не вызывают.
Натриевая, калиевая и кальциевая селитры,
нитрофоска, хлорат магния также являются сильными
окислителями, а калиевая селитра, кроме этого, более
чувствительна к ударам и трению, чем другие виды
селитровых удобрений.
Пожары на складах минеральных удобрений
возникают в результате самовозгорания органических
примесей в этих удобрениях и деревянных конструкций
зданий, из-за неосторожного обращения или детской
шалости с огнем, курения, от искр автомобилей, тракторов,
автопогрузчиков, искр механического происхождения,
теплоты механического трения, неисправности
электрооборудования и т. п.
Склады аммиачной и других селитр отнесены к
категории Б.
Пожарно-профилактические
мероприятия. Сыпучие минеральные удобрения хранят в зданиях
складов любой степени огнестойкости, жидкие —в
специальных металлических резервуарах. Ядохимикаты,
гербициды и аммиачную селитру размещают в отдельных
складах или отсеках складов не ниже II степени
огнестойкости. Селитры хранят отдельно от других
минеральных удобрений и гербицидов в одноэтажных
бесчердачных помещениях.
В зданиях складов, разделенных на отсеки
противопожарными стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч,
единовременно хранят до 5000 т аммиачной селитры
насыпью и не более 2500 т — в битумированных бумажных
или полиэтиленовых мешках. При этом в каждом отсеке
может быть не более 1200 т удобрений. Хранят селитру
в мешках в отдельно стоящих складских зданиях,
разделенных несгораемыми перегородками с пределом
огнестойкости не менее 0,75 ч на два складских помещения
вместимостью не более 1750 т каждое. Допустимое
хранение аммиачной селитры в количестве не более 1500 т
423


в складских помещениях для других удобрений и
химических средств защиты растений, но при условии, что
помещения (отсеки) с селитрой будут в торцевой части
здания, отделены противопожарными перегородками и
иметь самостоятельные выходы наружу.
При бестарном хранении селитровых удобрений
вместимость отсека не превышает 120 т. При хранении
россыпь селитры засыпают под углом естественного откоса
не более 45°, высота кучи не превышает 2 м. Расстояние
по вертикали от верха насыпи или штабеля удобрения до
низа несущих конструкций покрытия не менее 0,4 м.
Каждое складское здание или отсек площадью
более 300 м2 имеют не менее двух самостоятельных
выходов.
Не используют даже для временного хранения
селитры деревянные строения, воздухонапорные
пневматические сооружения и хранилища из сгораемой
армированной полимерной пленки и т. п. Деревянные конструкции
(полы, перегородки) в складах для хранения аммиачной
селитры не применяют из-за возможной нитрации
древесины, а в зданиях для хранения кальциевой и натриевой
селитры это допустимо в том случае, если исключается
непосредственный контакт деревянных конструкций с
этими удобрениями. В складах не устраивают сгораемые
кладовки, конторки, не ставят столы для оформления
документов, не размещают служебно-бытовые и другие
вспомогательные помещения. Для удаления влаги с
пола древесные опилки не применяют.
Не хранят селитру в поврежденных мешках.
Рассыпанное удобрение тщательно собирают и удаляют из
помещений, ссыпать его обратно в мешки не разрешается.
Опорожненные и порванные мешки своевременно
удаляют со склада на специальную площадку. Мешки из-под
аммиачной селитры повторно для других целей не
используют. Собранные за день порванные и целые
бумажные мешки, просыпанная селитра и прочий мусор
выносят на специальную площадку и там сжигают
небольшими партиями или закапывают в землю в специально
отведенных для этого местах. Не хранят аммиачную
селитру (даже временно) со сгораемыми веществами:
торфом, опилками, соломой, ветошью, паклей,
нефтепродуктами, красками, жмыхом, пестицидами, а также с
хлорной известью, минеральными удобрениями и кислотами,
попошками алюминия, цинка, меди, сурьмы, никеля, оло-
424


ва и их окислами, серным колчеданом, пиритными
огарками, хлоратами кальция, натрия, магния и т. д.
Загружают селитровые удобрения в сухие чистые (без
остатков материалов и веществ, хранившихся ранее)
здания. Прилегающую к складу территорию постоянно
очищают от сгораемого мусора, щепок, торфа, соломы,
сена, бумажных мешков.
На территории складов и баз поддерживают строгий
противопожарный режим. Для курения отводят
специальные места за территорией складского хозяйства.
Целесообразно размещать их около проходных и
обеспечивать первичными средствами пожаротушения (бочками с
водой или ящиками с песком), емкостью с водой для
окурков. Все огнеопасные работы выполняют вне
помещений для хранения селитр. При необходимости
производства таких работ в помещении склада до их начала
удаляют со склада селитру и другие удобрения,
тщательно убирают просыпанный продукт, промывают пол,
стены, конструкции зданий и проветривают помещение.
Ремонтировать отдельные узлы оборудования и
агрегатов в помещении склада, если их можно
демонтировать и вынести наружу, нецелесообразно. Варить битум
и работать с переносными горнами можно только вне
помещений в безветренную погоду и на расстоянии не
менее 50 м от зданий и сооружений.
Полы в складских помещениях для хранения селитр
и ядохимикатов делают безыскровыми, кислотостойкими,
с уклоном в сторону ворот, без приямков, канав, лотков
и других углублений, в которых при пожаре может
скопиться расплавленная селитра или горючая жидкость.
Уровень пола в складах принимают не менее чем на
0,02 м выше уровня пола рампы, а при отсутствии
рампы — таким, чтобы исключалась возможность попадания
в склад талых и дождевых вод.
Территорию склада ограждают, а на воротах или на
стене со стороны въезда на территорию склада
вывешивают надписи: «Аммиачная селитра», «Огнеопасно».
Такие склады размещают на расстоянии не менее 200 м от
населенных пунктов, животноводческих ферм, ремонтных
мастерских и т. д. Если противопожарные разрывы
выдержать не представляется возможным, то вокруг
складов селитровых удобрений строят валы высотой, равной
высоте склада до карниза. Обвалование складов
селитровых удобрений позволяет вдвое сократить разрывы.
425


Около складов устраивают пожарные водоемы
вместимостью не менее 250 м3. Сами склады оборудуют
пожарной сигнализацией и телефонной связью.
Глава 10. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
10.1. Животноводческие, птицеводческие
и другие комплексы
Современные животноводческие комплексы
характеризуются значительными площадями, а следовательно,
и большой вместимостью, внедрением комплексной
механизации и автоматизации производственных
процессов. Значительно возросла энерговооруженность
животноводческих зданий.
Животноводческие комплексы и фермы по виду
содержания животных подразделяются на следующие
типы: для крупного рогатого скота, свиней, овец и птицы.
К птицеводческим предприятиям относятся: инкуба-
торно-птицеводческие здания, птицефермы для
содержания молодняка и для выращивания цыплят-бройлеров,
а также фермы и фабрики для содержания взрослой
птицы.
Животноводческие и птицеводческие фермы кроме
помещений для содержания животных имеют ряд
подсобных и вспомогательных помещений для размещения
кормокухонь, складов грубых и концентрированных кормов,
складов фуражного зерна, доильных залов, теплопроиз-
водящих установок и др.
Насыщенность животноводческих помещений
сложным оборудованием увеличивает возможность
возникновения пожара.
Грубые корма (сено, солома) в зимнее время
накапливаются в помещениях, в тамбурах, на территории
около зданий и сооружений. Для содержания животных
используется горючая подстилка (солома, торф, древесные
опилки).
В животноводческих зданиях многие конструктивные
элементы: стропила, перегородки, перекрытия,
ограждения клеток и станков, кормушки — выполняют из
древесины. В лесных районах животноводческие здания
сооружают полностью из дерева (включая стены и кровлю).
426


В настоящее время в сельскохозяйственном
строительстве широкое применение находят пенопласты, сотоплас-
ты, стеклопластики, винипласт, органическое стекло и др.
полимерные материалы. В некоторых животноводческих
фермах применяют покрытия из металлического
профилированного настила с утеплением из эффективных
теплоизоляционных материалов (пенополистирола,
фенопласта, пенополиуретана).
Характерными причинами пожара в
животноводческих помещениях являются: неисправность
электрооборудования и электробытовых приборов и
нарушение правил их эксплуатации, неосторожное
обращение с огнем. Часто пожары происходят из-за нарушения
правил пожарной безопасности при монтаже котлов,
нарушения правил их эксплуатации, приводящие к
отключению автоматической системы защиты установок,
выбросу пламени из топки в период розжига и во время
работы, из-за короткого замыкания в электрической схеме
и т. д.
Почти все процессы труда в животноводстве в
настоящее время механизированы. На животноводческих
фермах работает значительное количество тракторов,
автомобилей, механизмов измельчения кормов,
транспортерных устройств. Неисправность этих механизмов,
эксплуатация тракторов и автомобилей без искрогасителей
может послужить причиной возникновения пожаров.
Пожары в животноводческих зданиях могут
возникнуть также от разрядов молнии и от детских шалостей с
огнем.
Во время пожара в животноводческих зданиях на
животных действуют: открытый огонь, высокая
температура воздуха, токсичные продукты горения, дым и др.
Для животных критической (смертельной) является
температура 60—70 °С.
При горении отдельных материалов, особенно
полимерных, выделяются токсичные вещества, опасные для
жизни обслуживающего персонала и животных. При
горении влажных материалов (например, подстилки)
выделяется большое количество дыма, что приводит к быстрой
потере видимости на путях эвакуации и затруднению
эвакуации животных.
Животные во время пожара могут погибнуть
вследствие снижения концентрации кислорода в помещении
до 14—15%, увеличения концентрации углекислого газа
427


до 10—12 %, появлении токсичных веществ (например,
0,5 % оксида углерода).
Отдельные животноводческие фермы недостаточно
обеспечены водой для пожаротушения. В ряде случаев
на фермах отсутствует телефонная связь, в плохом
состоянии находятся дороги, подъезды и проезды,
особенно в весенне-осеннее время. Некоторые
животноводческие фермы удалены от базовых пожарных частей. Это
может создать условия для быстрого развития пожара.
Основными направлениями
противопожарной защиты животноводческих
ферм являются:
применение строительных конструкций и инженерного
оборудования необходимой огнестойкости и горючести;
членение животноводческих зданий на секции и
отсеки в зависимости от площади, назначения, количества и
вида содержащихся животных;
наличие в зданиях эвакуационных путей и выходов и
применение технических устройств, обеспечивающих
быструю эвакуацию животных;
разработка мер пожарной безопасности при
устройстве и эксплуатации теплогенерирующих установок и
другого технологического оборудования
животноводческих ферм;
внедрение противодымной защиты здания;
обеспечение установками и средствами
пожаротушения.
При проектировании животноводческих ферм для
предотвращения возникновения и распространения
пожара предусматривают зонирование территории фермы,
исходя из функционального назначения и пожарной
опасности отдельных участков (различают производственную,
складскую, административно-вспомогательную зоны);
взаимное размещение зон с учетом рельефа местности и
господствующего направления ветра; нормирование
противопожарных расстояний между отдельными зданиями,
складами и т. п.; обеспечение территории фермы
достаточным количеством дорог, проездов ко всем зданиям.
Требуемую степень огнестойкости животноводческих
зданий определяют по нормам проектирования
животноводческих, птицеводческих и звероводческих зданий и
помещений в зависимости от этажности, площади межд\'
противопожарными стенами н категории производства,
взрывной, взрывопожарной и пожаркой опасности.
428


Одноэтажные животноводческие здания строят любой
степени огнестойкости, многоэтажные не ниже IV.
Площадь застройки зданий III степени огнестойкости не
ограничивается.
В животноводческих зданиях допускается применять:
в одноэтажных II степени огнестойкости без
чердаков — деревянные конструкции, имеющие исполнение в
соответствии со СНиП 2.01.02—85;
в одноэтажных зданиях III и IV степени
огнестойкости— внутренние деревянные, не защищенные от
возгорания опоры (колонны);
в зданиях IV степени огнестойкости — чердачные
перекрытия из сгораемых материалов;
в зданиях любой степени огнестойкости — фронтоны
и утеплители чердачных перекрытий из сгораемых
материалов.
При хранении грубых кормов (сена, соломы) и
сгораемой подстилки в чердаках выполняют кровлю из
несгораемых материалов, предохраняют электропроводку
на чердаке от механических повреждений, защищают
деревянные перекрытия от возгорания со стороны
чердачного помещения глиняной обмазкой толщиной 20 мм по
сгораемому утеплителю или несгораемым утеплителем,
заполняют люки в перекрытии крышками с пределом
огнестойкости 0,75 ч в зданиях II—III степени
огнестойкости и 0,25 ч в зданиях IV степени огнестойкости.
Встроенные в животноводческие здания и сооружения
или пристроенные к ним помещения со взрывопожаро-
опасными или пожароопасными производствами (кормо-
приготовительные, кормоцехи, помещения для установки
теплогенераторов и др.) и помещения для хранения
запаса грубых кормов отделяют от других помещений
стенами или перегородками с пределом огнестойкости 1 ч и
пределом распространения огня не более 40 см и
перекрытиями с пределом огнестойкости 0,75 ч и пределом
распространения огня не более 25 см. Выход из этих
помещений устраивают непосредственно наружу. Из
помещений для хранения текущего запаса грубых кормов,
инвентаря и подстилки устраивают выход внутрь
помещения. Заполнение проемов в указанных стенах,
перегородках выполняют из несгораемых или
трудносгораемых материалов, двери оборудуют устройствами для
самозакрывания.
Эвакуационные выходы для людей из животноводче-
429


ских помещений выполняют в соответствии со СНиП
2.09.02—85, при этом предусматривают в распашных и
раздвижных воротах калитки без порогов или с
порогами высотой не более 0,1 м. Двери калиток выполняют
открывающимися по направлению выхода из здания.
Для эвакуации животных из животноводческих
зданий устраивают не менее двух эвакуационных выходов,
расположенных рассредоточен но. Устройство одного
эвакуационного выхода допускается из помещений (секций)
вместимостью до 50 голов крупного рогатого скота
(молодняка) или до 100 овец, а в свиноводческих фермах —
из помещений: с производствами категорий В при
площади пола помещения не более 300 м2; с производствами
категорий Г и Д при площади пола не более 600 м2.
Суммарная ширина ворот, дверей и проходов для
эвакуации животных зависит от вида животных » степени
огнестойкости здания и определяется по табл. 10.1.
Ширина проходов и дверей составляет 1 м для
эвакуации крупного рогатого скота и свиней; 0,8 м для эва-
Таблица 10.1. Нормы выходов
назначения
Группа животных
Коровы и нетелн за 2—3 меся-
ца до отела
Ремонтный молодняк крупного
рогатого скота всех возрастов
Телята от 10—20-дневного до
6-месячного возраста и
молодняк на доращивании и откорме
Свиноматки (с приплодом) "и
хряки-производнтелн
Свиноматки холостые и
супоросные
Откормочное поголовье свиней,
ремонтный молодняк и порося-
та-отъемыши
Бараиы-производители и ба-
раны-пробннки
Матки
Молодняк
Откормочное поголовье
из помещений основного
Число
голов на 1 м ширины
выхода в зданиях
I и II
степени
огнестойкости
50
60
100
30
150
300
100
160
200
200
Ш
степени
огнестойкости
- 30
40
60
25
150
250
70
100
200
200
IV и V
степени
огнестойкости
га
25
4а
15
100
150
40'
60
90
120
430


Рис. 10.1. Групповая легкоосвобождаемая привязь:
а — трубная; б — тросово-цепная; / — труба; 2— рычаг; 3— крючок; 4 —
кольцо; 5 — цепь; 6 — трос; 7 — чека; 8— блок; 9— противовес
куации телят; 1,2 м для эвакуации овец и лошадей.
Максимальная ширина эвакуационных дверей и ворот для
их равномерного распределения по периметру здания не
превышает 3 м. Для беспрепятственного движения
животных при вынужденной эвакуации ширина проходов
принимается, как правило, не менее ширины
эвакуационных выходов. Высоту эвакуационных дверей и ворот
принимают не менее 1,8 м.
При стойловом содержании крупного рогатого скота
применяется групповая легко освобождаемая привязь.
На ркс. 10.1 показаны два варианта такой привязи:
трубная и тросово-цепная.
Значительные трудности создаются с обеспечением
эвакуации животных при содержании их в клетках и
станках (поросята, телята, молодняк крупного рогатого
скота и свиньи).
Ограниченное количество обслуживающего
персонала при значительном числе клеток и станков не
позволяет своевременно и организованно эвакуировать
животных, так как в процессе эвакуации молодняка требуется
открыть большое количество дверок. Следовательно, при
клеточном содержании молодняка для успешной их
эвакуации требуется разработка специальных технических
решений, К их числу можно отнести централизованное
дистанционное открывание дверей клеток и подъемно-
опускное ограждение групповых клеток, предложенные
431


Е. Т. Шуриным,
Схема подъемно-опускного устройства поперечного
ограждения клеток приведена на рис. 10.2. Поперечное
ограждение пяти клеток с помощью двух соединитель-
К ЛЕБЕДКЕ
Рис. 10.2. Система дистанционного открывания поперечных
ограждений клеток:
/ — поперечное ограждение клеток; 2 — соединительные трубы; 3 —
металлическая рама; 4 — трос; 5 — блок; 6—противовес
ных труб образует жесткую цельную систему. При этом
в верхней части поперечного ограждения каждой клетки
добавляют прямоугольную металлическую раму. Такую
систему с двух сторон (с помощью стальных канатов и
блоков) соединяют с противовесами, суммарная масса
которых на 10 % превышает массу подъемной системы
поперечного ограждения клеток. Ограждения в кормовом
проходе секций фиксируются лебедкой с ручным и
электрическим пуском. Для подъема ограждения расфикси-
руют лебедку, в результате ограждение поднимают на
определенную высоту, освобождая продольный проход
для выгона 100 животных. Время подъема такого
ограждения составляет 3—5 с.
Не менее важным направлением является
обеспечение незадымляемости помещений для содержания
животных и путей эвакуации. Это может быть достигнуто
изоляцией помещений (секций), устройством дымоудаляю-
щих систем, ограничением сгораемых материалов в
отдельных конструкциях, исключением сгораемой
подстилки.
Секции для содержания животных отделяют друг от
друга, а также от других пожароопасных помещений
несгораемыми (трудносгораемыми) стенами,
перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости не менее
432


1 ч. Двери в этих стенах и перегородках выполняют
протизопожарпЫхМи, с пределом огнестойкости ке менее
0,6 ч и оборудованными устройствами для
самозакрывания.
Дымоудаляющие устройства (дымовые шахты,
световые фонари, существующие вентиляционные люки,
открывающиеся оконные переплеты) предусматривают в
соответствии с главой СНиП по проектированию
производственных зданий промышленных предприятий.
Площадь дымовых люков принимают не менее 0,2 %
площади пола помещения.
В животноводческих и птицеводческих зданиях с
чердаками для хранения грубых кормов и сгораемой
подстилки при площади чердака между противопожарными
стенами 2 000 м2 и более, а также в зданиях для
содержания птиц в клетках из сгораемых материалов
вместимостью более 25 тыс. птиц предусматривают внутренний
противопожарный водопровод. Расчетный расход воды
принимают не менее 2,5 л/с.
При эксплуатации животноводческих ферм
производить перепланировку зданий и территории можно только
при согласовании с органами государственного
пожарного надзора и другими надзорными органами.
Противопожарные разрывы между зданиями не используются
под склады грубых кормов, каких-либо материалов и
оборудования для стоянки автотранспорта, тракторов,
комбайнов и другой сельскохозяйственной техники.
При размещении животноводческих предприятий
вблизи лесов хвойных пород между строениями и
лесными массивами на весенне-летний пожароопасный период
создают защитные противопожарные полосы путем опа-
хивания.
Территорию животноводческих предприятий и
помещений для животных содержат в чистоте и
систематически очищают от сгораемых отходов. На территории
животноводческой фермы не разрешается разведение
костров, применение открытого огня, факелов и т. д.
Ворота и двери, предназначенные для вывода скота,
открываются наружу, ничем не загромождаются и не
перекрываются. Их можно закрывать только на легкоот-
крываемые задвижки, крючки или щеколды. Все
площадки перед воротами и дверями зимой очищают от
снега.
Чердачные помещения не используют в производст-
28-779 433


венных целях (кроме размещения вентиляционных
установок, баков-расширителей) или для хранения
материальных ценностей. Их содержат постоянно закрытыми
на замки, ключи от которых хранят в определенном
месте. Деревянные конструкции чердачных помещений
обрабатывают огнезащитным составом.
В помещениях для животных не устраивают
мастерские, склады, стоянки автотранспорта, тракторов
сельхозтехники, а также не производят какие-либо работы, не
связанные с обслуживанием фермы. Въезд в эти
помещения тракторов, автомобилей и сельхозмашин,
выхлопные трубы которых не оборудованы искрогасителями, не
допускается.
Помещение вакуум-насосной систематически очищают
от подтеков машинного масла и топлива. Пролитые
масло и топливо удаляют с помощью песка. В
вакуум-насосной хранят масло для смазки вакуум-насосов и
двигателей только в закрытой металлической таре.
В ночное время животноводческие и птицеводческие
помещения находятся под наблюдением ночных
сторожей, скотников и других специально выделенных для
этого лиц.
10.2. Хранение грубых кормов, транспортировка
и сушка сена
К грубым кормам относятся сено и солома. Сено
состоит в "основном из клетчатки, лигнина, минеральных
солей, углеводов, дубильных веществ (терпенов) и влаги.
Высушенное сено, имеющее влажность 7—8 %, легко
загорается и горит открытым пламенем. Температура
самовоспламенения 333 °С. Сено способно к
самонагреванию. Температура самонагревания 70 °С.
Недостаточно высушенное или увлажненное сено
склонно к микробиологическому самовозгоранию, а при
контакте с сильным окислителем -^- к химическому
самовозгоранию.
Грубые корма хранят на открытом складе в поле, на
расходных скчадах на территории животноводческих
ферм, а также в животноводческих зданиях.
Корма укладывают в скирды или штабеля с
разрывами между ними не менее 20 м. Площадь основания
одной скирды 150 м2, штабеля прессованного сена или
соломы 500 м2, а отсеков зданий (навесов) для хранения
434


грубых кормов между противопожарными стенами
1000 м2. Штабеля и скирды на складе можно размещать
попарно, при этом разрывы между штабелями и
скирдами в одной паре должны быть не менее 6 м, а между
соседними парами — не менее 30 м. В разрывах между
парами скирд пропахивают полосу шириной 4 м.
Площадку склада грубых кормов на расстоянии не
менее 15 м от скирд опахивают полосой шириной не
менее 4 м.
На закрытых складах (навесах) грубых кормов
общий электрорубильник устанавливают вне зданий на
несгораемой стене, а если здания складов сгораемые, то на
отдельно стоящей опоре. Рубильник заключают в шкаф
или нишу, которые по окончании работы пломбируют.
Тракторы и машины, занятые на заготовке кормов,
оборудуют искрогасителями. Во избежание загорания
кормов от непосредственного соприкосновения с
выхлопными трубами, коллекторами или глушителями тракторы
не должны подъезжать к скирдам на расстояние ближе
3 м. Во время загрузки кормов в кузов автомобиля
двигатель заглушают. Выезд со склада может быть
разрешен только после осмотра места стоянки автомобиля и
уборки сена вблизи выхлопной трубы.
При досушивании грубых кормов в закрытых
помещениях вентиляторы устанавливают с наружной
стороны зданий на расстоянии 1 м от несгораемой стены и 2,5 м
от сгораемых ограждающих конструкций. Воздуховоды
выполняют из несгораемых материалов. Места
установки вентиляторов ограждают, его воздухозаборные
отверстия защищают от попадания горючих материалов
металлической сеткой с ячейками 25X25 мм.
Пусковую электроаппаратуру размещают в местах,
позволяющих наблюдать за процессом запуска
вентиляторов, на отдельно стоящей опоре на расстоянии 5 м от
зданий и сооружений.
При досушивании грубых кормов под навесом или в
скирдах вентилятор устанавливают на расстоянии не
менее 2,5 м. Электрический провод (кабель), питающий
электродвигатель, прокладывают в земле, а воздуховод
выполняют из негорючих материалов. Перед каждым
запуском вентиляторы очищают от грубых кормов и
контролируют их работу.
Искусственную сушку сена осуществляют
установками заводекого изготовления.
28* 435


10.3. Эксплуатация теплогенерирующих установок
В настоящее время наиболее распространенными
являются: паровые котлы КВ-300, КВ-300М;
теплогенераторы ТГ-1, ТГ-2.5А, ТГ-3,5, ТГА-350;
воздухоподогреватели ВПТ-600; электрокалориферы серии ЭКР, СФО,
СФОО, СФСА, СФОЦ, электроводонагреватели типа
ВЭТ; электродные котлы типа ЭКВ, ЭКП, КЭВ-ЗМ и
КЭП. Для отопления животноводческих помещений
находят применение бетонные электронагревательные
панели (БЭП).
Теплогенерирующие' установки, в отличие от печей,
позволяют отапливать помещения больших объемов, а
наличие в топливоподающих системах и в самих
теплогенераторах приборов автоматического регулирования и
управления дает возможность поддерживать в
производственных, животноводческих и других помещениях
высокую культуру труда, улучшить
санитарно-гигиенические условия.
Теплогенераторы. Основным у-злом любого
теплогенератора (или воздухоподогревателя ВПТ) является
тепловой блок, смонтированный на металлической
станине. Тепловой блок — это горизонтально
расположенная сварная конструкция, состоящая из нескольких
металлических обечаек. Внутренняя обечайка с обеих
сторон торцов закрыта приваренными крышками. В
передней крышке сделано отверстие для установки форсунки.
Ограниченное таким образом пространство является
камерой сгорания. С помощью отверстий, сделанных в
боковых стенках, камера сгорания соединяется с
поверхностным кольцевым теплообменником. Эту сварную
конструкцию помещают в металлический защитный
цилиндрический кожух.
Теплогенератор ТГ-2,5А (рис. 10.3) устанавливают на
стальных опорных кронштейнах. Корпус генератора
представляет сварную конструкцию из тонколистовой стали.
Между камерой сгорания и наружной стенкой
корпуса имеются металлические спиралеобразные
перегородки, предохраняющие корпус от перегрева и улучшающие
теплообмен между воздухом, нагнетаемым вентилятором,
и продуктами сгорания.
Продукты сгорания, имеющие температуру 1 000—
1 100 °С через соединительные окна поступают в коль-
436


НАГРЕВАЕМЫЙ
ВОЗДУХ
НАГРЕТЫЙ
ВОЗДУХ
8
Рис. 10.3. Технологическая схема теплогенератора ТГ-2,5 А;
1 — осевой вентилятор; 2 — камера сгорания; 3—взрывной клапан; 4 —
дымовая труба; 5 —газоход; 6 — спиралеобразная перегородка; 7 — форсунка; 8 —
манометр; 9—электромагнитный клапан; 10— краник для спуска воздуха;
// — насос; 12—отстойник; 13 — кран; 14—вентиль; 15 — топливный бак;
16 — жалюзи
цевой теплообменник, отдают тепло через стенки
теплоносителю, и удаляются через дымовую трубу в
атмосферу. Теплоноситель (воздух), нагнетаемый вентилятором,
нагревается при движении в теплообменнике, и при
температуре 60—70 °С он выходит в передний конус
и по воздуховодам поступает в отапливаемое
помещение.
Паровые котлы. Для отопления, а также для
запаривания кормов, нагрева воды используют паровые котлы
типа KB с горизонтальным расположением камеры
сгорания (рис. 10.4) и типа Е с вертикальным
расположением камеры сгорания. Все они однотрубные, имеют
цилиндрическую форму и состоят из двух металлических
обечаек разного диаметра, которые вставлены одна в
другую и соединены фланцами и фронтальной плитой.
Полость между кожухом и жаровой камерой
заполняется водой. Внутренний цилиндр является топкой или
жаровой камерой.
Эти котлы могут работать как на твердом, так и на
жидком топливе. Котлы KB, работающие на жидком
топливе, снабжают приставкой ПНГ (пневматическая
низконапорная горелка конструкции ВИЭСХ).
437


Рис. 10.4. Схема пароводогрейного котла KB:
]—взрывной клапан; 2 — дымовая труба; 3— кожух котла; 4—паросборник;
5 — кипятильные трубы; 6 — предохранительные клапаны; 7—-внутренний
цилиндр—жаровая камера; 8 — манометр; 9—водомерная колонка; 10— плата
дверочиая; // —отражатель; 12 — горелка с приставкой ПНГВИЭСХ; 13 —
поплавковая камера; 14 — датчик пламени; 15 — магнитный пускатель; 16 —
вентилятор с электроприводом; 17 — дренажная трубка поплавковой камеры; 18 —
подводящий топливопровод; 19 — насос; 20 — фильтр; 21 — дыхательный
клапан; 22 — сливная труба
В оценке пожарной опасности теплогенерирующих
устройств много общего. Поэтому рассмотрим общие
мероприятия по размещению этих устройств.
Теплогенерирующие установки, работающие на
жидком топливе и применяемые для отопления
животноводческих и других зданий, размещают в пристроенных или
во встроенных, но изолированных помещениях.
Встроенные помещения для размещения теплогенерирующих
установок выполняют согласно нормам проектирования
животноводческих, птицеводческих и звероводческих
зданий и сооружений.
Пристроенные помещения котельных и для
теплогенераторов, выполненные из трудносгораемых
конструктивных элементов, отделяют от животноводческих и
других помещений противопожарными стенами. Помещения
для теплогенераторов и котельных имеют обособленные
выходы непосредственно наружу. Следует избегать
устройства дверных и других проемов в стенах,
отделяющих эти помещения от соседних помещений. Если же
такие проемы необходимы, то их защищают
противопожарными дверями или люками. Двери и люки имеют
устройства для самозакрывания. В местах прохода воз-
438


дуковода для подачи теплоносителя в обогреваемое
помещение неплотности заделывают строительным
раствором, а на воздуховоде со стороны помещения тешюгене-
раторной устанавливают заслонку.
Дымовые трубы устанавливают согласно нормам
проектирования систем отопления, вентиляции и
кондиционирования воздуха.
Дымовые трубы при прохождении через сгораемые
конструктивные элементы имеют противопожарные
разделки размером 51 см. Если сгораемые конструкции в
местах соприкосновения с противопожарными
разделками дымовой трубы защищены от возгорания слоем
асбестового картона (толщиной 5 мм) или войлоком,
пропитанным глиняным раствором (толщиной 20 мм), то
размер указанных разделок можно уменьшить до 38 см.
Сгораемые конструкции чердачного перекрытия со
стороны чердачного помещения защищают глиняной
обмазкой слоем не менее 20 мм (или равноценной
огнезащитой). Металлические трубы в пределах чердачного
помещения облицовывают красным кирпичом 6^12 см.
Расходные топливные баки вместимостью не более
100 л устанавливают в одном помещении не ниже II
степени огнестойкости с теплогенерирующей установкой.
Бак располагают на расстоянии не ближе 2 м от боковых
стенок агрегата. Расходный топливный бак герметически
закрыт и с помощью трубки диаметром 50 мм
сообщается с атмосферой.
Расходные топливные баки вместимостью более 100 л
размещают в соседнем помещении с котельной или теп-
логенераторной (помещение не ниже II степени
огнестойкости, отдельно от соседних помещений
несгораемыми перегородками с пределом огнестойкости 0,75 ч,
имеет выход непосредственно наружу). Вместимость баков
для легковоспламеняющихся жидкостей не превышает
30 м3. Установку таких баков вне помещения допускают
у наружной стены без проемов, если она отвечает
требованиям, предъявляемым к противопожарным стенам,
или на расстоянии 20 м, если стена не удовлетворяет
этим требованиям.
Расходные топливные баки и резервуары заполняют
непосредственно от автобензозаправщиков только через
специальные устройства.
На расходных топливных баках не устанавливают
стеклянные указатели уровня и стеклянные отстойники.
439


Наземные резервуары для хранения топлива защищают
от грозовых разрядов молнии, а от вторичных проявлений
молнии и разрядов статического электричества —
заземлением.
Топливопроводы выполняют только из металлических
труб, соединенных между собой герметически. Следят за
тем, чтобы не было подтеков топлива в местах
соединений топливопроводов. На топливопроводе
устанавливают не менее двух вентилей: один — у форсунки
(горелки), второй — у топливного бака.
Перед пуском теплогенерирующих агрегатов камеру
сгорания продувают воздухом. Один раз в месяц
промывают форсунку, а камеру смешения регулярно очищают
от нагара и кокса.
Не реже одного раза в год перед отопительным
сезоном или началом нового сезона очищают дымовые
трубы и дымоходы от скопления сажи и смолистых
отложений. Дымовые трубы котлов, работающих на твердом
топливе, оборудуют надежными искрогасителями и
очищают от сажи не реже 3 раз в месяц.
Теплогенерирующие агрегаты располагают так,
чтобы к ним был обеспечен свободный доступ для осмотра
и очистки. Помещение, где установлены
теплогенераторы, воздухоподогреватели и паро-водяные котлы,
содержат в чистоте, не хранят в них посторонние предметы,
материалы, легковоспламеняющиеся и горючие
жидкости. Промасленную ветошь собирают в специальные
металлические ящики с плотно закрывающейся крышкой и
ежедневно удаляют.
В птицеводческих зданиях для обогрева цыплят
используют специальные установки — брудеры. В
колхозах и совхозах наибольшее распространение получили
электрические брудеры.
Брудер — это подвесное устройство, представляющее
собой зонт различной конфигурации, в котором
смонтированы теплонагревательные элементы. Каждый
электрический брудер предназначен для обогрева 500—600
цыплят в возрасте от 1 до 30 дней.
Расстояние от теплонагревательных элементов до
подстилки и сгораемых предметов принимают по
вертикали не менее 80 см и по горизонтали не менее 25 см.
Солому для подстилки с напольным выращиванием
птицы измельчают на частички длиной до 3 см.
Нагревательные элементы в брудерах применяют заводского из-
440


готовления, они устроены таким образом, что
исключается возможность выпадания раскаленных частиц.
Применение открытых нагревательных элементов не
допускается. Обеспечение брудеров электроэнергией
осуществляют от самостоятельного распределительного
щита. У каждого брудера устанавливают выключатель.
Провода, идущие к электробрудерам, прокладывают на
высоте не менее 2,5 м от уровня пола. При прокладке
проводов ниже 2,5 м их защищают от механических
повреждений. Температурный режим под брудером
поддерживают автоматически.
Для обогрева животноводческих зданий, кроме того,
применяют электрические калориферы и бетонные
нагревательные панели. Электрокалориферы со щитами
управления устанавливают в изолированных помещениях из
негорючих материалов, и отделяют от основных зданий
глухими противопожарными перегородками и
перекрытиями. Выходы из помещения устраивают
непосредственно наружу. Установка электрокалориферов
согласовывается с органами энергонадзора и ГПН.
Электрические калориферы подключают к
самостоятельным электролиниям. Эксплуатация калориферов
разрешается при наличии систем автоматического
контроля и регулирования температуры и блокировки
двигателя вентилятора с нагревательными элементами.
Входные отверстия нагревательной камеры
защищают сеткой с размерами ячеек 10ХЮ мм. Ежемесячно
проводят профилактические осмотры
электрокалорифера и очищают нагревательные элементы от отложений.
Поверхность температурных датчиков очищают от
производственных отложений не реже одного раза в
неделю, о чем делают запись в специальном журнале.
Для предупреждения пожаров от бетонных
электронагревательных панелей их эксплуатируют только с
терморегулятором. Расстояние от панелей до стен
принимается не менее 100 мм. При эксплуатации
нагревательных панелей не допускается экранирование ее
поверхности сгораемыми материалами.
К обслуживанию теплопроизводящих установок
допускаются лица, обученные обращению с ними, изучившие
инструкцию по их эксплуатации, прошедшие подготовку
по программе пожарно-технического минимума и
имеющие квалификационное удостоверение на право работы
с этими установками,
441


Для снижения пожарной опасности теплопроизводя-
щнх установок проводят их паспортизацию. Паспорт на
право эксплуатации тепло про изводящей установки
выдают в том случае, если эта установка и помещение
удовлетворяют требованиям пожарной безопасности.
10.4. Получение витаминной травяной муки
В связи с переводом животноводства на
индустриальную основу и созданием прочной кормовой базы в
совхозах и колхозах с каждым годом увеличивается
производство витаминной травяной муки, сенной резки и
сенажа. Такое производство не зависит от погодных
условий, что очень важно в сельском хозяйстве.
Увеличение производства этих видов корма связано
с использованием высокопроизводительных сушильных
агрегатов. К ним относятся: АВМ, АСБ, «Астра». Их
применяют для искусственной сушки травы, для сушки и
дробления фуражного зерна, жома, сахарной свеклы,
для чего в агрегатах устанавливают дополнительные
приспособления.
Рассмотрим пожарную опасность и противопожарную
защиту агрегата АВМ-0,65.
Агрегат АВМ-0,65 (рис, 10.5) состоит из
теплогенератора ), питателя зеленой массы и транспортера 2,
сушильного барабана 3, отборщика 4, циклона сухой
массы 5, вентилятора 6, шнека 7, дробилки 8, решета 9,
циклона отвода муки 10, дозатора 11, вентиляторов 12,
циклона охлаждения муки 13, дозатора 14, выгрузного
шнека 15.
Жидкое топливо из бака (резервуара) по
металлическому топливопроводу через кран поступает в
подогреватель, где его нагревают до температуры 80—110 °С.
Затем через фильтр с помощью насоса под давлением
0,6—1 МПа оно поступает в форсунку и распыляется в
камере газификации. Здесь его смешивают с воздухом,
подаваемым вентилятором, поджигают искрой от свечи
зажигания или факелом сгорающего топлива. В камере
дожигания топливовоздушная смесь окончательно
сгорает и, продолжая смешиваться с подсасываемым
воздухом, нагревается до температуры 900—1000 °С, после
чего поступает через жалюзийную решетку во
вращающийся сушильный барабан, который состоит из трех
стальных труб различного диаметра, вставленных одна в
442


Рис 10 5. Технологическая схема получения травяной муки на
агрегате АВМ-0,65
другую концентрично.
Температуру теплоносителя контролируют
термометрами. Система контроля связана с электромагнитным
вентилем, который в зависимости от температуры
теплоносителя регулирует подачу топлива через дроссельный
вентиль. Температуру пламени контролируют прибором
контроля пламени. Подачу зеленой массы в сушильный
барабан регулируют биттером.
Под действием нагретого до высокой температуры
теплоносителя и тепла, излучаемого стенками внутренних
труб сушильного барабана, травяная масса
высушивается и поступает в циклон сухой массы, где ее отделяют от
топочных газов, которые удаляются наружу через
выпускную трубу.
Высушенную массу дозатор подает в молотковую
дробилку, где ее измельчают в муку и через решета
направляют в циклоны отвода и охлаждения, затем
затаривают в мешки.
Пожарная опасность процесса
приготовления витаминной травяной муки обусловлена наличием
готового продукта в виде муки, топлива, открытых
источников зажигания, искр, теплоносителя, нагретого до
температуры 900—1000 °С и постоянно находящегося в
контакте с травяной массой.
Витаминная травяная мука имеет температуру
воспламенения 230—260 °С, склонна к самовозгоранию.
В качестве топлива в агрегатах приготовления вита-
443


минной травяной муки чаще всего используют
тракторный керосин и дизельное топливо, пожароопасные
свойства которых следующие:
Вид жидкости
Температура, °С:
вспышки
самовоспламенения
Температурные пределы
воспламенения, °С:
нижний
верхний
Тракторный
керосин
лвж
27
250
27
69
Дизель!
топлн
гж
по
350
99
137
Опасные концентрации образуются в процессе
эксплуатации агрегатов травяной муки, возможно
образование взрывоопасных концентраций в камере газификации,
топке и даже сушильном барабане при избыточной
подаче топлива из-за неправильной регулировки процесса,
неисправной форсунки, системы автоматического
управления, а также несвоевременного поджигания топлива
у выхода из форсунки. Это объясняется тем, что обычно
при пуске агрегатов топливо подают раньше, чем
включают источник зажигания.
Серьезную опасность представляет наличие
значительного количества нефтепродуктов, размещенных
вблизи мест расположения сушильных агрегатов. При
заправке расходных баков, а также при неисправности
топливопровода, вентилей возможные розливы топлива.
Причинами пожаров в процессе приготовления
травяной муки могут быть: перегрев высушиваемого
продукта в результате нарушения температурного режима
сушки; остановка вращения сушильного барабана или
вентилятора циклона сухой массы; попадание в
травяную муку раскаленных частичек кокса, сажи,
металлических предметов; плохое измельчение травы и др.
Эксплуатация неисправных или плохо
отрегулированных форсунок приводит к оседанию на стенках
камеры, в топке и даже в сушильном барабане продуктов
термического разложения, конденсации и
полимеризации, образующихся в результате химических
превращений, протекающих при высокой температуре.
Раскаленные частицы отложений срываются потоком
теплоносителя и выносятся в сушильный барабан, где в сухоч
траве образуют небольшие тлеющие очаги. Очаги тления
в высушиваемой массе образуются от раскаленных ме-
444


таллических предметов, попавших с травой.
Обуглившиеся частицы травяной массы попадают в циклоны и,
оставаясь незамеченными, могут попасть в мешки
вместе с травяной мукой и вызвать загорание.
Загорание травяной муки может произойти в
результате перегрева высушиваемого продукта (из-за
нарушения температурного режима, неравномерной подачи
зеленой травяной массы, в сушильный барабан);
остановки сушильного барабана или прекращения работы
вентилятора циклона сухой массы (из-за чего зеленая
масса будет находиться в агрегате в условиях высоких
температур больше времени, чем предусмотрено
технологическим регламентом).
Плохое измельчение травы может явиться причиной
загорания травяной массы в сушильном барабане.
Крупные частицы травы выпадают из потока теплоносителя,
больше установленного времени находятся в барабане
и под воздействием высокой температуры
воспламеняются. При хранении травяной муки возможно ее
самовозгорание в случае недостаточного охлаждения и
повышенной влажности.
Пожарно-профилактические
мероприятия. Противопожарные разрывы от пункта до зданий,
сооружений, емкостей с запасом топлива принимаются
не менее 50 м, а до открытых складов грубых кормов —
не менее 150 м.
Агрегаты по производству витаминной травяной муки
размещают под навесами или в помещениях со стенами
и покрытием из легких строительных конструкций. Если
строительные конструкции деревянные, то их
обрабатывают огнезащитным составом, а стойки подвергают
глубокой огнезащитной пропитке. Кровлю навеса
выполняют из асбестоцементных листов.
Расходные емкости с топливом заземляют и
окрашивают в белый цвет. Если в качестве топлива применяют
тракторный керосин, то емкости оборудуют
дыхательными клапанами, огнепреградителями, устройствами
для слива топлива. Емкости герметически закрывают
крышками. Топливо поступает к агрегату самотеком по
металлическим трубопроводам, проложенным открыто.
Резиновые и полиэтиленовые трубки в качестве
топливопроводов и для содинения металлических
топливопроводов не используют.
Топливопровод обеспечивают не менее чем двумя
445


кранами: один у емкости с топливом, другой — у
агрегата.
К работе на агрегатах допускаются лица, окончившие
специальные курсы и имеющие квалификационные
удостоверения. Механики, операторы агрегатов и весь
обслуживающий персонал установки при поступлении на
работу проходят первичный инструктаж, а в
последующем на месте работы — вторичные инструктажи.
Перед пуском агрегата в работу оператор проверяет
наличие и уровень топлива в резервуаре, исправность
топливной аппаратуры, состояние всех узлов агрегата,
продувает камеру газификации и дожигания. Во время
работы агрегата механик безотлучно находится на
своем рабочем месте и следит за работой всех механизмов
и за показаниями измерительных приборов.
Подачу топлива в форсунку регулируют во всех
сушильных агрегатах автоматически. При изменении
температуры отходящих газов датчик прибора,
установленный на выходе из теплогенераторнои части и сушильного
барабана, выдает сигнал на электромагнитный клапан,
который обеспечивает регулирование подачи топлива.
Чтобы исключить попадание жидкого топлива в
камеру газификации в случае внезапного погасания
пламени форсунки, в схеме управления устанавливают
фоторезисторы.
Зеленую массу, подаваемую в сушильный барабан,
измельчают до величины частиц не более 3 см. Подача
зеленой массы в сушильный барабан агрегата
осуществляется равномерно и непрерывно.
При подаче зеленой массы на транспортер следят за
тем, чтобы камни, металлические предметы, неизмель-
ченные стебли не попадали на него.
При загорании массы в сушильном барабане агрегата
изымают из АВМ не менее 150 кг муки, вышедшей из
агрегата до загорания, и не менее 200 кг муки,
вышедшей из агрегата после загорания. Изъятую муку хранят
под наблюдением в пожаробезопасном месте не менее
трех суток, и только после полной уверенности в том,
что в ней не осталось тлеющих очагов, ее можно убрать
в склад на постояннее место хранения.
Агрегат для приготовления витаминной травяной муки
и его механизмы, особенно механизмы подачи зеленой
массы и системы топливоподачи, содержат в чистоте и
исправности. После каждой смены их очищают от пыли,


растительных остатков, загрязнений, подтеков топлива
и смазки, а камеру газификации и дожиганяя — от раз-
лизных смолистых отложений, сажи и кокса. Протирать
агрегат и его механизмы можно только тряпками,
смоченными в негорючих жидкостях.
В конце каждой рабочей смены в ^производственных
помещениях, складах и на территории убирают мусор,
отходы производства, пролитое топливо или другие
нефтепродукты. Не допускается загромождение проходов,
проездов и подъездов к зданиям, агрегатам, средствам
пожаротушения.
После приготовления витаминную травяную муку
выдерживают в течение двух-трех суток на карантинной
площадке, расположенной в 20 м от агрегата, или во
временных складах, отделенных от помещений другого
назначения, в том числе и от помещений, в которых
установлены сушильные агрегаты, несгораемыми стенами.
Дверные проемы в этих стенах оборудуются
самозакрывающимися противопожарными дверями.
Ограждающие конструкции, кровлю и пол промежуточного склада
выполняют яз негорючих материалов. Деревянные
конструкции обрабатывают огнезащитным составом, а стойки
склада подвергают глубокой пропитке антипиренами.
В промежуточных складах мешки с витаминной
мукой укладывают горизонтально в штабеля высотой не
более 2 м. Ширина штабеля не превышает двух мешков
по длине. Проходы между штабелями и вдоль стен
делают не менее 0»8 м. Против дверных проемов склада
оставляют проходы шириной, равной ширине дверей.
Каждую группу штабелей обеспечивают табличкой с
указанием даты выработки муки и смены, изготовившей
продукт.
В основной склад муку загружают с влажностью до
12 %, ее температура не превышает температуру
окружающей среды более чем на 8°.
Постоянные склады для хранения витаминной
травяной муки размещают в отдельно стоящих несгораемых
зданиях не ниже II степени огнестойкости. Встроенные
склады для хранения витаминной травяной муки
отделяют от смежных помещений противопожарными
стелами.
Витаминную муку хранят в основных складах в
штабелях высотой не более 2 м, Ширина каждого штабеля
не превышает длину двух наполненных мешков. Между
447


штабелями предусматривают проходы шириной 1 м.
Напротив дверных проемов и вдоль склада при его ширине
10 м и более устраивают поперечные и продольные
центральные сквозные проходы шириной не менее 2 м.
Допускается хранить витаминную муку в закромах,
размеры которых не превышают размеров штабеля.
В процессе хранения витаминной травяной муки и
резки на складе осуществляют периодический контроль
за температурным режимом внутри штабеля или
закрома. В некоторых хозяйствах температуру травяной муки
контролируют ежедневно в течение первых десяти дней
после ее укладки в штабеля, затем еженедельно до
конца хранения. При бестарном хранении муки
температуру измеряют в трех сечениях каждого закрома: по
краям и в середине на глубине 0,5 и 1,5 м. Результаты
измерений заносят в специальный журнал.
В случае повышения температуры в штабеле до 40 °С
за ним устанавливают ежедневный контроль и
принимают меры к использованию муки. При дальнейшем
повышении температуры муку удаляют в безопасное место,
где за ней устанавливают усиленное наблюдение.
Пункты производства витаминной травяной муки
обеспечивают противопожарным водоснабжением от
водопровода. При отсутствии водопровода для
противопожарного водоснабжения можно использовать
естественные и искусственные водоисточники с удобными
подъездами к ним. Для быстрой подачи воды в случае пожара
заранее прокладывают сухотрубы, а на водоисточниках
стационарно устанавливают насосы или мотопомпы.
Места производства и хранения травяной муки
обеспечивают первичными средствами пожаротушения
согласно правилам пожарной безопасности.
ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ПРОВЕРКЕ
ПРИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОСТРОЕК
Животноводческие помещения
1. Из каких материалов (кирпич, камень, бетон,
дерево и т. п.) выполнены строительные конструкции
животноводческих зданий, какая степень огнестойкости этих
зданий?
2. Какая суммарная ширина ворот, дверей и
проходов для эвакуации животных, какие способы групповоГ!
448


легко освобождаемой привязи применяются при
стойловом содержании крупного рогатого скота, как
обеспечивается эвакуация животных (поросята, телята,
молодняк, свиньи) в случае пожара при содержании их в
клетках и станках?
3. Какие запоры применяются для закрывания ворот
и дверей животноводческих и птицеводческих
помещений, не хранятся ли грубые корма в тамбурах и
проходах?
4. Как обеспечивается незадымляемость помещений
и в каком состоянии находятся дымоудаляющие
устройства?
5. Хранятся ли грубые корма (сено, солома) или
подстилка в чердаках, если да, то выполнена ли кровля из
несгораемых материалов, защищены ли (и как)
деревянные конструкции со стороны чердака от возгорания,
из каких материалов выполнены люки и защищена ли
электропроводка от механических повреждений?
6. Отделены ли встроенные в животноводческие
здания или пристроенные к ним помещения
теплогенераторов, кормоприготовительные, кормоцехи и помещения
для хранения грубых кормов противопожарными
преградами и как выполнены выходы из этих помещений?
7. Постоянно ли закрыты чердачные помещения
животноводческих построек на замки и где хранятся ключи
от них, кто наблюдает за животноводческими и
птицеводческими помещениями в ночное время?
8. Оборудованы ли выхлопные трубы тракторов,
автомобилей и других сельхозмашин, выезжающих в
животноводческие помещения, искрогасителями?
9. В каком состоянии содержатся помещения вакуум-
насосной: нет ли подтеков машинного масла и топлива,
в каких количествах и в какой таре хранится масло?
10. Как осуществляется водоснабжение
животноводческих и птицеводческих зданий, имеется ли водопровод,
как предусмотрен отбор воды для целей
пожаротушения?
11. Каким проводом или кабелем выполнена
осветительная и силовая электропроводка животноводческих
помещений, какие применяются светильники,
соответствуют ли они требованиям ПУЭ?
12. Не используются ли противопожарные разрывы
между зданиями на животноводческих фермах для
складирования грубых кормов и для стоянки автотранспорта,
29—779 449


тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной
техники, свободны ли подступы к противопожарному
инвентарю?
13. Какими способами осуществляется обогрев
животноводческих помещений, где и как установлены
электрокалориферы, согласована ли их установка с
органами госпожнадзора, исправны ли системы
автоматического контроля и регулирования температуры и
блокировка двигателя вентилятора с нагревательными
элементами, не хранятся ли в помещении, где установлены
калориферы, горючие материалы?
14. Как обеспечивается питание брудеров
электроэнергией (где находится распределительный щит,
имеются ли около брудеров выключатели, на какой высоте
проложены электропровода к ним), не применяются ли
открытые самодельные нагревательные элементы, на
каком расстоянии по вертикали и горизонтали от тепло-
нагревательных элементов брудеров находятся горючая
подстилка и грубые корма?
Теплогенераторные, котельные
15. Из каких материалов выполнены котельные и
теплогенераторные и как они отделены от
животноводческих и других помещений, имеют ли они обособленные
выходы непосредственно наружу?
16. Оборудованы ли воздуховоды для подачи
теплоносителя со стороны теплогенераторной заслонками,
хорошо ли заделаны неплотности в местах прохода
воздуховода из теплогенераторной в обогреваемое
помещение?
17. Из каких материалов изготовлены дымовые трубы
теплогенераторов и котлов, в каком они состоянии (нет
ли прогароЕ), какая величина противопожарных
разделок, нет ли горючих материалов около дымовых труб?
18. Где и как размещают расходные топливные баки,
какими указателями уровня они оборудованы, какова их
вместимость, выведены ли их дыхательные трубы за
пределы помещений, как осуществляется их заполнение, из
каких материалов выполнены топливопроводы,
оборудованы ли они двумя вентилями (один у форсунки, второй
у топливного бака)?
19. В какие сроки очищаются дымовые трубы и
дымоходы от сажи и смолистых отложений, имеются ли об
этом записи в журнале?
20. В каком состоянии содержатся помещения тепло-
450


генераторных и котельных: нет ли в них посторонних
предметов, материалов, ЛВЖ и ГЖ, как
осуществляется сбор и хранение промасленной ветоши?
21. Проведена ли паспортизация теплопроизводящих
установок?
Склады грубых кормов
22. Как и в каком виде осуществляется хранение
грубых кормов на расходных складах и в
животноводческих зданиях?
23. На каких расстояниях от зданий находятся скирды
грубых кормов, какие расстояния между парами скирд,
пропаханы ли полосы шириной 4 м между парами
скирд?
24. Имеются ли общие электрорубильники на
закрытых складах грубых кормов и как они выполнены?
25. На каком расстоянии от навеса или скирды
устанавливается вентилятор при досушивании грубых кор-
моз, из каких материалов выполняются воздуховоды и
как осуществляется питание электродвигателей?
29*


Раздел IV
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЖАРНЫЙ НАДЗОР
В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
ПРОИЗВОДСТВ
Глава П. ОСОБЕННОСТИ НАДЗОРА
ЗА СОБЛЮДЕНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВ
НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
11.1 Состав технологической части проекта
Совершенствование системы проектирования, наряду
с другими направлениями, предполагает обеспечение
высокого уровня разработки в проектах вопросов
пожарной безопасности.
Проектные материалы на соответствие их
требованиям пожарной безопасности проверяются госпожнадзо-
ром по всем составным частям проекта: технологической,
строительной, электротехнической, отоплению и венти*
ляции, водоснабжению и канализации и т. д. Однако
начинается проверка, как правило, с рассмотрения
технологической части проекта, так как именно технология
производства, ее специфические особенности, определяют
принципиальные технические решения всех других
частей проекта.
Технологическая часть проекта, как правило, состоит
из нескольких разделов. Вначале обычно излагается
технология производства, затем — автоматизация
технологических процессов, электроснабжение, тепловые сети и
т. п. Все разделы технологической части
разрабатываются, в расчетно-пояснительной записке и на чертежах.
Расчетно-пояснительная записка включает в себя:
принципиальную технологическую схему производства и
ее описание; характеристику и обоснование основных
технологических решений и технологических процессов;
обоснование выбора основного технологического
оборудования и принятые варианты его размещения; перечень
452


производственных процессов, для которых проектируется-
автомашзация процессов; обоснование принятых в
проекте решений по автоматическому контролю,
регулированию и блокировке технологических процессов и
операций; обоснование и характеристику принимаемых
источников и потребителей электрической и тепловой энергии;
материальные и теплотехнические расчеты; вид и
количество стандартного и нестандартного оборудования.
Графический материал содержит чертежи
принципиальной схемы технологического процесса, схемы
технологических трубопроводов и коммуникаций,
функциональные производственные схемы или перечни систем
автоматизации, планы и разрезы производственных
зданий и установок с расположением технологического
оборудования и транспортных средств, схемы
электроснабжения и тепловых сетей, которые наносятся, как
правило, на сводный план инженерных сетей.
И .2. Проверка технологической части проекта
При проверке соблюдения требований пожарной
безопасности в проекте обычно используют метод
сопоставления предусмотренных технических решений с
решениями, определяемыми соответствующими
нормативными документами и на основании такого сопоставления
устанавливают соответствие проектных решений
нормативным требованиям пожарной безопасности.
Эта работа в объеме технологической части проекта
предусматривает проверку: правильности определения
категории производственных помещений и зданий по
взрывопожариой и пожарной опасности, а также класса
пожаровзрывоопасных зон; соответствия требованиям
пожарной безопасности предусмотренных систем
предотвращения пожара и противопожарной защиты
технологического оборудования; правомерности принятых
архитектурно-планировочных решений с учетом
технологической связи и пожарной опасности
производственных участков, расположения людей, технологического
оборудования и материальных ценностей; правильности
выбора производственных и складских помещений,
которые по утвержденным перечням подлежат оборудованию
автоматическими установками обнаружения и тушения
пожара.
Для повышения качества и эффективности пожарно-
453


технической экспертизы технологической части проекта
современных производств со сложными
технологическими процессами работникам органов ГПН необходимо:
понимание сущности и схемы технологического процесса
производства; обеспечение высокого качества
исследования пожарной опасности технологического процесса;
сокращение затрат времени и труда на рассмотрение
большого числа проектных материалов.
Для обеспечения высокого качества проверки
применяют частные методики исследования пожарной
опасности типовых технологических процессов. Особое
внимание уделяют проверке раздела «Охрана труда», где
отражены проектные решения по вопросам пожарной
безопасности.
Сокращение затрат труда и времени при высоком
качестве проверки может быть достигнуто путем
применения принципа выборочного контроля, который
предполагает проведение детальной проверки только характер-
терных единиц из совокупности однородных аппаратов
и процессов, входящих в состав производства или
технологической установки.
При рассмотрении технологической части проекта
проверяющий, как правило, выявляет ряд нарушений
требований пожарной безопасности и уже в ходе
проверки у него могут возникать предложения по
устранению нарушений. Однако эти предложения необходимо
рассматривать лишь как предварительные наброски
будущих рекомендаций. Разработку же самих
рекомендаций целесообразно начинать с анализа выявленных
нарушении, включающего систематизацию, установление
связи между ними и определение главных нарушений.
Во многих случаях предполагаемые технические
решения (рекомендации), направленные на устранение
главных нарушений, одновременно обеспечивают решение
других вспомогательных вопросов пожаркой
безопасности.
Например, в процессе проверки технологической
части проекта одного из производств было установлено
нарушение требований пожарной безопасности по
размещению в производственном цехе емкостных аппаратов
ЛВЖ, из которых часто брали пробы продуктов.
Одновременно было выявлено и другое нарушение: проектом
не были предусмотрены местные отсосы над этими
аппаратами у мест отбора проб. Оценив опасность и ха-
454


рактер выявленных нарушений, а также технологические
особенности работы аппаратов, проверяющий предложил
вынести аппараты на открытую площадку. Это
предложение, направленное на исправление главного
нарушения (по размещению технологического оборудования),
одновременно устранило необходимость устройства
местных отсосов.
О проведенной проверке проектных материалов могут
составляться различные по форме документы.
Используют, как правило, форму заключения на имя директора
проектной организации или предписание ГПН. В
заключении или предписании по результатам проверки
проектных материалов излагаются выявленные нарушения
требований пожарной безопасности, причины их появления
в проекте и рекомендации по их устранению.
11.3. Проектные направления пожарной безопасности
Основными направлениями, обеспечивающими
пожарную безопасность технологии производств на стадии
проектирования, являются следующие: выбор и
правильное определение категории помещений и зданий по
взрывопожарной и пожарной опасности; выбор метода
производства, схемы технологического процесса и его
аппаратурного оформления, применение средств
механизации и автоматизации процессов; выбор оптимального
варианта размещения технологического оборудования;
применение в качестве сырья и вспомогательных
материалов негорючих или менее горючих веществ и
материалов; использование инертных газов и вакуума для
создания безопасных условий проведения
технологических процессов.
Выбор и правильное определение категории
помещений и зданий производств по взрывопожарной и
пожарной опасности при проектировании предприятий играет
важную роль, так как от категории зависят требования
пожарной безопасности ко всем частям проекта, а
следовательно, н уровень пожарной безопасности
предприятия в целом.
Выбор метода производства и разработка схемы
технологического процесса связаны с выявлением
оптимальных условий проведения тех или иных
технологических операций, которые, в свою очередь, диктуются
экономическими соображениями и должны обеспечивать
455


высокий уровень пожаро- и взрывобезопасности
технологии производства. Это достигается путем выбора
исходного сырья, способов его переработки, тнпа и режима
работы основного технологического оборудования, а
также систем контрольно-измерительной аппаратуры,
причем предпочтение отдается менее пожароопасным
исходным веществам, герметичным аппаратам и
аппаратам непрерывного действия, процессам переработки,
которые не вызывают интенсивного выделения пожаро- и
взрывоопасных паров, газов или пылей.
При непрерывных процессах сохраняются постоянные
условия проведения каждой его стадии, отсутствуют
промежуточные межоперационные работы по загрузке и
выгрузке, значительно облегчается механизация
и,автоматизация технологических процессов, а также контроль
и управление производством, легче подвергается
герметизации используемая аппаратура. Непрерывные
процессы при обработке больших масс отличаются
устойчивостью, равномерностью и постоянством установленного
режима. Уменьшается опасность местных перегревов,
завышения концентраций и других нарушений
технологического процесса. При одной и той же
производительности общий объем аппарата в непрерывном процессе
всегда значительно меньше, чем в периодическом.
Выбор оптимального варианта размещения
технологического оборудования позволяет обеспечить
рациональное разделение всего производственного процесса на
участки (отделения) по степени их пожарной опасности.
При размещении в одном производственном здании
технологического оборудования с различной степенью
пожарной опасности оборудование с одинаковой пожарной
опасностью группируют так, чтобы более опасные
участки были изолированы от менее опасных.
Технологическое оборудование, при работе которого
могут выделяться газы и пары тяжелее воздуха, следует
по возможности располагать на" первых этажах зданий;
при выделении газов и паров легче воздуха — на
верхних. Технологическое оборудование, при работе которого
могут выделяться особо пожароопасные вещества, по
возможности необходимо размещать вне
производственного здания — на открытых площадках и этажерках.
Это не только улучшает условия производства
монтажных работ, удешевляет и ускоряет строительство, но и
в значительной мере повышает уровень пожаро- и взры-
456


воопасности при эксплуатации производства. Особенно
важно размещение оборудования на открытых
площадках для производств, где применяют горючие газы и
низкокипящие жидкости, быстро образующие при
утечках взрывоопасные смеси с воздухом.
Применение в качестве сырья и вспомогательных
материалов негорючих или менее горючих веществ
заключает в себе большие возможности снижения
пожарной опасности технологии производства. Для
обеспечения пожаро- и взрывобезопасности производства
необходимо точно знать состав и свойства сырья,
промежуточных, побочных и конечных продуктов,
отходов производства, а также потери продуктов в
окружающую среду, выбросы с отходящими газами и сточными
водами. Поэтому при проектировании новых производств
проектные организации совместно со своими
отраслевыми НИИ и лабораториями предварительно проводят
работу по тщательному изучению этих вопросов.
Постоянство состава сырья и вспомогательных
материалов является важным условием устойчивости
технологического режима и пожарной безопасности
производства. В связи с этим при проектировании особое
внимание уделяется подготовке применяемых веществ к
переработке, к их очистке от содержащихся в них
примесей и т, п.
Использование инертных газов и вакуума для
создания безопасных условий проведения технологических
процессов нашло широкое применение в производствах,
в которых по технологическим причинам не
предоставляется возможным исключить другими способами
опасность образования горючих концентраций применяемых
веществ в смеси с воздухом и другими окислителями.
Инертные газы (главным образом азот, а также
углекислый газ, аргон и др.) находят широкое применение
в качестве средства, предупреждающего окисление
продуктов, взрывы и загорания, так как при снижении
концентрации кислорода ниже критических величин путем
разбавления взрывоопасных смесей инертными газами
можно превратить эти смеси в невзрывоопасные.
Во взрывоопасных производствах инертные газы
применяют также для продувки аппаратов и коммуникаций
при подготовке их к ремонту и чистке, а также перед
пуском системы после остановок, вскрытия или
нарушения герметичности.
457


Инертные газы применяются также в случаях: пере-
давливания легковоспламеняющихся жидкостей; защиты
аппаратов с остатками ЛВЖ при проведении ремонтных
работ с применением открытого огня; сухого размола
некоторых легкогорючих твердых веществ, например,
плавленой серы; пуска и остановки пневмотранспорта
горючих веществ; стравливания вакуума в системах со
взрывоопасными средами; испытания оборудования на
герметичность; защиты от искр статического
электричества, если нет возможности предупредить их образование
внутри аппаратов.
Процессы сушки, дистилляции, ректификации,
кристаллизации и некоторые другие с понижением рабочего
давления протекают при более низких температурах, чем
при атмосферном давлении. Это устраняет опасность
термического разложения продуктов, увеличения
давления, перегрева и воспламенения веществ. При понижении
давления в ряде случаев исключаются нежелательные
побочные реакции, уменьшается область взрывоопасных
концентраций смесей органических соединений с
воздухом, а при остаточном критическом давлении
воспламенение смеси становится невозможным. Кроме того,
создание небольшого разрежения внутри технологического
оборудования практически исключает возможность
выхода пожароопасных газов, паров и пыли в объем
производственных помещений через неплотности в
соединениях.
Глава 12. ОСОБЕННОСТИ ПОЖАРНО-
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ
ДЕЙСТВУЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
«Наставление по организации работы органов
Государственного пожарного надзора» предусматривает, что
решение основной задачи ГПН по предупреждению
пожаров, созданию условий для их успешного тушения и
обеспечению безопасности людей должно решаться
путем дальнейшего совершенствования и повышения
качества пожарно-технических обследований, являющихся
основной формой профилактической работы на объектах
народного хозяйства.
Задачей пожарпо-технического обследования
технологических процессов производств является определение
458


соответствия технологии производств требованиям
пожарной безопасности. Решение этой задачи на практике
достигается путем проверки правильности определения
категории помещений и зданий по взрывопожарной и
пожарной опасности, соответствия имеющейся защиты
требованиям пожарной безопасности, состояния
деятельности ПТК и ДПД, уровня обучения рабочих и
служащих основам пожарной безопасности.
Детальное пожарно-техническое обследование
включает подготовительный, проверочный и заключительный
этапы.
Второй этап связан с осуществлением проверки
технологического оборудования непосредственно в
производственных цехах и на участках с целью выявления
нарушений требований ГОСТов, норм и правил пожарной
безопасности и определения соответствия принятых мер
защиты требованиям пожарной безопасности.
Обследование технологии производства, как правило,
осуществляется по технологической цепочке от сырья до
готовой продукции. При таком варианте проверку
удается совместить с более углубленным изучением
технологии производства, что повышает качество обследования
и приводит к уменьшению затрат времени. Однако на
некоторых производствах, например, с сильным
разветвлением технологических потоков, такой вариант не
всегда рационален, В этом случае ПТО ведут по
кратчайшему пути (по цехам или участкам). Обследование по
кратчайшему пути требует на первом подготовительном
этапе особенно тщательного изучения технологии
производства, четкого представления о взаимосвязи отдельных
частей технологической схемы.
Обследование, как правило, начинается с первичного
внешнего осмотра производственного цеха, отделения,
участка с целью оценки уровня общего состояния
противопожарного режима (чистота и загазованность в цехе,
степень загруженности сырьем, полуфабрикатами и
готовой продукцией, захламленность рабочих мест
отходами производства и т.п.), технического состояния
технологического оборудования (его исправность,
герметичность, моральный и физический износ).
Например, места неплотностей, а иногда
повреждений можно определить визуально по наличию подтеков,
свежих пятен на технологическом оборудовании или его
теплоизоляции, струек выходящего пара или газа, отло-
459


жений солей и кокса, по наличию скоплений пыли у мест
выхода из оборудования. Косвенными признаками
нарушения герметичности оборудования или его
неисправности может служить присутствие в воздухе большого
количества газов, паров и пылей по общей загазованности
или запыленности в производственном помещении.
Обнаруженные при первичщщ осмотре недочеты
фиксируются с целью детального изучения вызвавших их
причин. Так, при обнаружении в цехе перегрузки готовой
продукцией, захламленности отходами производства в
дальнейшем необходимо установить, имеется ли в цехе
соответствующая инструкция о мерах пожарной
безопасности и указано ли в ней предельно-допустимое
количество одновременно находящихся у рабочих мест горючих
веществ и материалов (готовой продукции и отходов).
При обнаружении повышенной загазованности в цехе
необходимо выяснить, предусмотрено ли в цеховой
инструкции проведение систематического анализа воздуха на
присутствие паров и газов, фиксируются ли данные
таких анализов и каковы его результаты.
Таким образом, первичный внешний осмотр
позволяет не только сделать заключение об общем техническом
состоянии производственного оборудования и
противопожарного режима в цехе, но и наметить те узлы
технологической цепочки или отдельные аппараты, на которых
необходимо при дальнейшем обследовании
сосредоточить основное внимание.
Содержание н последовательность дальнейшей более
углубленной проверки отдельного узла или аппарата
определяются исходя из требований ГОСТ 12.!.004—85, в
основу которого положена методика анализа пожарной
опасности технологических процессов производства. В
соответствии с этим сначала всесторонне оценивается
возможность образования горючей среды. Выявляются
причины ее образования внутри технологического аппарата
и за его пределами при всех возможных режимах
(нормальный режим работы, пуск и остановка, нарушение
режима работы и повреждение). После установления
причин повреждения технологического аппарата
проверяется наличие мер защиты и их соответствие
требованиям пожарной безопасности. При отсутствии
достаточной защиты в своих записях проверяющий делает
пометки о необходимости разработки соответствующих
предложений или делается набросок самих предложений.
460


По такой же схеме оценивается опасность в
технологии производства специфических источников зажигания
и возможных путей распространения огня в случае
возникновения пожара.
Важное значение при выявлении причин образования
горючей среды в технологических процессах производств
имеет проверка существующих мер защиты от
повреждения технологического оборудования. В этой связи при
обследовании необходимо прежде всего проверить
соответствие режима работы аппаратов требованиям
технологического регламента. Для этого выясняют, какие
контрольно-измерительные приборы имеет данный аппарат,
соответствует ли их тип и исполнение условиям пожарной
безопасности, в каких точках измеряется температура и
давление, где расположены датчики приборов,
сравнивают показания приборов с технологическим регламентом,
проверяют, имеется ли на приборах контроля опасных
параметров технологического процесса четкие
обозначения предельно допустимых величин (температуры,
давления и т. п,).
При проверке состояния защиты оборудования от
повреждений и разрушений необходимо также
установить наличие на аппаратах и трубопроводах
предохранительных клапанов и их соответствие требованиям
безопасности (место расположения, их состояние).
Осматривая предохранительные клапаны,
необходимо выяснить, куда будет осуществляться сбрасывание
избыточного продукта при срабатывании клапана:
наружу или в помещение. Оценить опасность принятого
варианта.
Для предотвращения возможного разрушения
аппаратов и трубопроводов при взрыве паро- или
газовоздушных смесей устанавливаются взрывные клапаны в
виде мембран или откидных дверец. При наличии такого
рода клапанов необходимо установить, соответствует ли
материал и толщина мембран их расчетному значению.
Нужно также обратить внимание, в какую сторону цеха
направлены мембранные клапаны и имеют ли они
отводные трубы. Необходимо помнить, что клапаны на
аппаратах размещают таким образом, чтобы в момент их
срабатывания продукты горения отводились в наиболее
безопасную сторону, т. е. в таком направлении, где нет
людей, опасного оборудования, горючих веществ и
сгораемых конструкций.
461


При проверке состояния защиты от повреждения
аппаратов и трубопроводов по другим причинам
необходимо выяснить, что предусмотрено для предотвращения:
усиленного химического износа материала аппаратов,
трубопроводов;
появления опасных температурных воздействий;
динамического повреждения производственной
аппаратуры и трубопроводов.
Если обрабатываемые вещества в своем составе
имеют корродирующие примеси, нужно установить,
контролируется ли их содержание и какие предпринимаются
меры, когда количество примесей превышает предельно
допустимую величину.
Проверяется наличие и состояние защиты наружной
поверхности аппаратов и трубопроводов от Еадррозии.
Наиболее часто такой защитой служит окраска
поверхности масляными или другими красками. Выясняется
наличие защиты внутренней поверхности от коррозии и
способы контроля за состоянием защитного слоя.
При отсутствии специальной защиты материала
производственной аппаратуры от коррозии необходимо
установить, производится ли контроль за степенью его
износа, какими методами и в какие сроки.
Во время обследования необходимо обратить
внимание на наличие вибрации трубопроводов и аппаратов,
обратных клапанов на выкидных линиях насосов
среднего и высокого давления, на расположение трубопроводов
с горючими продуктами или их арматуры в
непосредственной близости от движущихся подъемных и
транспортных приспособлений, на наличие и состояние
изоляции на аппаратах и трубопроводах с высоконагретыми
поверхностями.
Проверить, имеются ли в технологическом
регламенте и инструкции указания, отражающие порядок и
правила безопасной остановки и пуска производственных
аппаратов, а также знание этих правил
обслуживающим персоналом.
Установить, производится ли испытание аппаратов
на прочность и герметичность перед пуском их в
эксплуатацию, и соответствие этого требования
технологическому регламенту и инструкции. Проверить наличие в
технологической инструкции записи о сроках и порядке
испытания, а также выяснить, производится ли в
действительности испытание аппаратуры и на какое дав-
462


ление, каковы результаты испытания, как
выдерживаются установленные сроки планово-предупредительных
ремонтов.
При проведении пожарно-технического обследования
технологии производств проверяется также
эффективность мер по предотвращению появления
производственных источников зажигания, а также путей
распространения пожара от одного аппарата к другому или из одного
помещения в другое. При этом выясняется, можно ли
осуществить из аппаратов аварийный слнв опасных
жидкостей, стравить горючие газы; есть ли условия для
эвакуации твердых горючих веществ, материальных
ценностей и т. п.; наличие средств пожаротушения и их
соответствие требованиям пожарной безопасности.
При выяснении названных вопросов нужно широко
использовать техническую документацию производства,
особенно технологический регламент, который наиболее
полно по состоянию на день проверки отражает весь
технологический процесс производства.
Обследование крупных производственных объектов с
разнообразными и сложными технологическими
процессами проводят бригадным методом.
Существенная роль в обеспечении пожарной
безопасности предприятий принадлежит производственному
персоналу, так как именно он непосредственно обеспечивает
ведение технологических процессов производств,
осуществляет техническое обслуживание и ремонт
технологического оборудования, знает специфические особенности
функционирования всей технологической цепочки, а
иногда является и свидетелем возникающих предаварийных
и аварийных ситуаций, следствием которых могут быть
пожары и загорания. Поэтому органы ГПН в своей
профилактической работе используют профессиональный
опыт и знания производственного персонала.
Эффективность этой работы обеспечивается обучением рабочих и
иженерно-технических работников (ИТР) правилам
пожарной безопасности. При проведении
пожарно-технического обследования осуществляется проверка уровня
организации такого обучения.
На третьем, заключительном этапе обрабатываются и
анализируются результаты всей проверки. Выявленные
нарушения требований пожарной безопасности
систематизируются. На их основе и с учетом нормативных
требований формулируются мероприятия пожарной безопас-
463


ности, которые оформляются в виде предложений по
устранению нарушений правил пожарной безопасности, а
также ' рекомендации по предотвращению пожаров и
обеспечению пожарной защиты технологических
процессов производств. Результаты обследования
обсуждаются на совещании у руководства объекта, где
согласовываются предлагаемые мероприятия пожарной
безопасности и сроки их выполнения и вручаются документы
обследования (предписания, постановления на
приостановку эксплуатации цеха, агрегата или отдельного
аппарата; постановления на привлечение к административной
ответственности и другие).


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Абдурагимов И, М., Говоров В. Ю., Макаров В. Б.
Физико-химические основы развития и тушения пожаров. — М.: ВИГ1ТШ МВД
СССР, 1980.— 252 с.
Башкирцев JVV Пм Светашев И. Т., Сидорук В. И. Пожарная
профилактика систем отопления и вентиляции. — М: ВИПТШ МВД
СССР, 1981. —367 с
Волков О. М. Пожарная безопасность резервуаров с
нефтепродуктами. — М.: Недра, 1984,— 152 с.
Волков О. М., Клубань В. С, Петров А. П, Внимание —
трубчатая печь//Пожарное дело.— 1984. № 2. — С. 20, 21.
Алексеев М. В., Волков О. M.f Шатров Н. Ф\ Пожарная
профилактика технологических процессов производств. — М.: ВИПТШ
МВД СССР, 1986.
Залегаллер Б- Г., Ласточкин П. B.t Байков С П. Технология и
оборудование лесных складов. — М.: Лесная промышленность, 1984.—
350 с.
Инструкция по проектированию паровой защиты
технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности. — М., 1976. — 23 с.
Инструкция по проектированию электроустановок систем авто-
/ВСН205—84 \
матизации технологических процессов — ГТГ^ТГ I
\Минмонтажспецстрои СССР/
Исследование выброса паров нефтепродуктов из наполняемых
железнодорожных цистерн/В. П. Сучков, О. М. Волков, А. П. Петров
и др. —М.: ВИПТШ МВД СССР, 1978. —Вып. 3. — С. 104—108.
Камразе А. Н., Фиттерман М. Я. Контрольно-измерительные
приборы и автоматика. — М: Высшая школа, 1980. — 208 с,
Кимстач И. Ф-, Девлишев П. П., Евтюшкин Н. М. Пожарная так*
тика. — М.: Стройнздат, 1984. — 591 с.
Крылова И. A.t Кочин Н. Д., Ратников В. Н. Окраска
электроосаждением.— Ml: Химия, 1982. — 247 с.
Крылов В. Д., Бойчеико А. П., Матвеенко В. И. Пожарная
безопасность сельскохозяйственных машин. — М.: Россельхознздат,
1978. — 52 с.
Мелюшев Ю, К. Основы автоматизации химических производств
и техника вычисления. — М.: Химия, 1982. — 359 с.
Навацкий А, А. Производственная и пожарная автоматика. —
М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985. Ч. 1.— 194 с.
Основы производственной автоматики/Под общ. ред. Н. Ф. Бу-
быря. — М.: ВИПТШ МВД СССР, 1977. —277 с.
Пожарная профилактика/Л. В. Загоровский, Н. Д. Захаров,
М. Д. Каменев и др. —М.: Стройиздат, 1972. —Ч. 2 — 375 с.
Пожарная профилактика в промышленности и сельском
хозяйстве/В. М. Зозуля, И. К. Беспалый, Ф. Л. Логинов и др. — Ml:
Стройиздат, 1974.— 392 с.
Пожароопасные свойства веществ и материалов: Справочник. —
М.: Стройиздат, 1966—1970. — Ч. 1—2.
Правила пожарной безопасности при эксплуатации
нефтеперерабатывающих предприятий: (ППБ—79). Миннефтехимпром. — М.,
1979— 106 с.
Правила пожарной безопасности для предприятий
автомобильного транспорта общего пользования РСФСР. — М,: 1984. —88 с.
30—779 465


Правила пожарной безопасности для предприятий Министерства
текстильной промышленности РСФСР. — М.; Стройиздат, 1981.—
41 с.
Правила пожарной безопасности в лесной и
деревообрабатывающей промышленности. —М.: Лесная промышленность, 1983. —
97 с.
Правила пожарной безопасности при проведении сварочных н
других огневых работ на объектах народного хозяйства. — М.: Рос-
сельхознздат, 1975.— 14 с.
Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий
химической промышленности, — М.: Россельхозиздат, 1968. —250 с.
Правила безопасности во взрывоопасных и взрывопожароопас-
ных химических и нефтехимических производствах: (ПБВХП—76)
AL: Недра, —1976.
Противопожарные нормы проектирования предприятий» зданий
и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической
промышленности: (ВНТП—28—79) — М, 1979. — 54 с.
Противопожарные нормы проектирования складов лесных
материалов: (СН 473—75).
Противопожарная защита современных нефтеперерабатывающих
предприятий/В. Н. Бровко, Б. И. Волянюк, И. Г. Сурков, В. С.
Филатов.—Л.: Химия. 1984. —200 с.
Прудников П. Г., Голденберг Е. Э., Кордонская Б. К.
Справочник по отделке мебели. — Киев: Техника, 1982. — 256 с.
Рафа П. И. Пожарная безопасность при огневых работах. — М,;
Стройнздат, 1984.— 77 с.
Роев Э, Д. Пожарная защита объектов хранения и переработки
сжиженных газов. — М.: Недра, — 184 с.
Рыбаков К. В., Кузнецов Ю, М. Борьба с электризацией
углеводородных топлив при перекачках и фильтрации.— М.: 188A — 50 с.
Салюков О* А. Новые типы приборов автоматического контроля
и регулирования. — Горький: Изд-ео Горьковского гос. ун-та, 1977.—
75 с.
Смирнов В. И. Пожарная безопасность при эксплуатации теп-
логеиернрующих установок.— М.: Стройиздат, 1981. — 97 с.
Смирнов И. В. Пожарная безопасность при хранении аммиачной
селитры. — М.; Россельхозиздат, 1984. — 62 с.
Степанов А. И., Товчиричко И. П.т Талисман С, И. Пожариая
безопасность на предприятиях местной промышленности. — Д1:
Легкая и пищевая пром-сть, 1981. — 190 и.
Сучков В. П. Пожарная безопасность при хранении
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных
предприятиях. — М: Стройнздат. — 1985. — 96 с.
Техническая эксплуатация автомобиля: Учеб. для вузов/Под ред.
Г. В. Крамаренко. — М.: Транспорт, 1983.—488 с.
Типовые правила пожарной безопасности для промышленных
предприятий. — М.: ГУПО МВД СССР, 1977.— 53 с.
Типовые правила пожарной безопасности для объектов
сельскохозяйственного производства: Сб, правил пожарноц безопасности. —
М.: Стройиздат, 1982. — Ч. 2, — 105 с.
Требования к установке стационарных газоанализаторов и
сигнализаторов в производственных помещениях предприятий нефтяной
промышлснности/Тугазнефть. — Баку: ВНИИТБ, 1977.
Шурии Е. Т, Пожарная безопасность на животноводческих
фермах. — А1: Колос, 1984. — 62 с.
466


Шувалов М. Г. Профилактика пожаров на объектах
агропромышленного комплекса. — М.: Стройнздат, 1984, — 63 с.
Яковлев А. Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий.—
Л,: Химия, 1981. —352 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автотранспорта объекты
— автообслуживающие 380
— авторемонтные 380
— автотранспортные 380
— пожарная опасность 381 —
383
— противопожарные
мероприятия
в гаражах 383—388, 390,
394—395
на АЗС 393? 394
на станциях
техобслуживания 389—393
Ацетилен
— вредные примеси 286
— производство
з переносных
ацетиленовых генераторах (ПАГ) 295—
297
меры профилактики
ПАГ 298—300
пожарная
ПАГ 297—298
опасность
источники зажига*
ния 298
¦— причины
образования горючих концентраций 297,
298
устройство н работа
ПАГ
газообразного ацетилена
283—290
¦ пожарная опасность
ацетиленовых установок 286—
288
источники
зажигания 286, 287
причины
образования горючих концентраций 286,
287
ПуТН
распространения пожара 287
пожарно-профилакти-
ческне мероприятия 288—290
растворенного ацетилена
290—295
пожарная опасность
ацетиленовых установок 291—
292
. источники
зажигания 292
причины аварий и
повреждений 291, 292
пути
распространения пожара 292
. технологический
процесс 290, 291
— свойства ацетилена 280? 281
Ацетиленовые генераторы
— высокого давления 282
— низкого давления 282
— передвижные (переносные)
282, 295, 296
30*
467


— среднего давления 282, 29
— стационарные 282, 284, 285,
288
Ацетон 291, 292, 294
Витаминная травяная мука
— агрегаты для получения 442
— пожарная опасность
получения 443—445
— профилактические
мероприятия 445—448
Газгольдеры для хранения га*
зов
— высокого давления 301
сферические 301
цилиндрические 301
— низкого давления
мокрые 301—306
пожарная опасность
302—304
источники
зажигания 303, 304
причины
образования горючих концентраций 302,
303
пожарно-профилакти-
ческие мероприятия 295, 304—
306
устройство и работа
283, 301, 302
сухне 301
Газы
— использование 280
— свойства 280—282
— состояние
сжатое 280, 316
сжижешюе 280, 316
растворенное 291, 316
Деревообрабатывающие
предприятия
— пожарная опасность цехов
365—367
— пожарная профилактика
деревообрабатывающих
цехов 367—369
пневмотранспорта
отходов 369—372
сушилок древесины 372—
375
— производственные операции
360—365
Добыча нефти 232
— методы бурения 232
— способы эксплуатации
скважин 234
Животноводческие комплексы
— направления
противопожарной защиты 428—434
¦— причины пожаров 427—428
— характеристика 426, 427
Карбид кальция 282, 286—289
— ил 288, 289, 295, 297—299
— пожаровзрывоопасность 286
— пыль 287, 289
Категории помещений и зданий
производств по взрывопожар-
иой и пожарной опасности 92
Красочный туман 188—190,
193, 186
Лакокрасочные
187—199
материалы
*— водоразбавляемые лаки 195
— исходные материалы 187
— краски 188
— лаки 188
— порошковые краски 187, 196
4С8


— потери при нанесении 189,
190
— способы нанесения
валками 192
лаконалив 363—364
окунанием 188, 181
распыление 188—193, 364
аэрозольное 188, 192,
193
безвоздушное 189^ 364
в электрическом поле
высокого напряжения 188, 190,
364
пневматическое 188
ручной способ 188, 192,
364
струнный облив 188, 191,
364
Льнопенькозаводы
— пожарная опасность
возможность распроетра-
нения пожара 333
горючая среда 333
источники зажигания 333
категорнрование
помещении 333
— пожарно-профнлактнческие
мероприятия 333, 334
Масляный туман 150, 179, 130
Метод анализа пожарной
опасности и защиты технологии
производства 4—92
— предупреждение
возникновения пожара 5
образование горючей
среды 5
в аппаратах с
газами 10
жидкостями 5
пылями 11
при выходе веществ
из аппаратов 13
герметичных 17
периодически
открываемых для загрузки
выгрузки 16
с дыхательными
устройствами 14
с открытой
поверхностью испарения 14
с сальниковыми
уплотнениями 17
при пуске и остановке
аппаратов 17
причины повреждения
технологического
оборудования 21
механические
воздействия 22
динамические
нагрузки 36
образование
повышенного нлп пониженного
давления 22
эрозионный
износ 40
температурные
воздействия 41
— действие высокой
температуры 43
действие низкой
температуры 44
температурные Eia-
пряження 41
химические
воздействия 45
химическая
коррозия 45

электрохимическая коррозия 48
производственные
источники зажигания 4Э
469


открытый огонь и
раскаленные продукты сгорания
50
высоконагретые
продукты сгорания 56
. искры топок н
двигателей 57
огневые печи 51
— огневые работы 55
факельные
установки 53
тепловое проявление
механической энергии 62
поверхностное
трение тел 64
¦ сжатие газов 66
удары твердых тел
с образованием искр 62
тепловое проявление
химических реакции 67
< воспламенение зе-
ществ при контакте друг с
другом 71
воспламенение
веществ при контакте с водой 70
воспламенение
саморазлагающихся веществ 71
самовоспламенение
веществ на воздухе 67
тепловое проявление
электрической энергии 72
— предупреждение
распространения пожара 73
защита
производственных коммуникаций 81
жидкостными огнепре-
граднтелямн 83
-затворами из
измельченных материалов 85
• огнезадерживающими
заслонками или пламеотсека-
телямн 86
сухими огнепреградн-
телями 82
¦ защита технологических
аппаратов от 87
• разрушения при
взрыве 88
растекания 87
снижение количества
горючих веществ и материалов
в технологии производства 73
на стадии
проектирования 74
выбор варианта
размещения технологического
оборудования 75
выбор метода
производства 75
разработка
технологической схемы 75
период нормальной
эксплуатации производства 76
замена горючих
веществ 77
защита от
перегрузки 76
уменьшение
количества горючих отходов 77
при авариях и
пожарах 78
аварийный слив
жидкостей 78
аварийное
стравливание пароз и газов 80
эвакуация твердых
материалов 81
Мукомольные производства
323—329
— пожарная опасность 325 -
327
• источники
326—327
зажигания
категории помещений
цехов 327
причины образования
горючих концентраций 325—326
470


пути распространения
пожара 327
~ пожарно-профилактнческие
мероприятия 327—329
— технология производства
323—325
основное оборудование
бункеры 324, 325
вальцовые станки 342—
328
выбойные аппараты
324, 326
сепараторы 324, 325,
327—329
Од-зранты 280
Основные технологические
процессы
— классификация 138, 139
по изменению
параметров во времени 139
-по скорости протеканкл
138
по способу организации
139
— нагревание 140
водяным паром 140
меры профилактики
142, 143
пожарная опасность
подогревателей 141, 142
высокотемпературными
органическими теплоносителя-
ыи 148—152
виды 148
¦ меры профилактики
151, 452
пожарная опасность
149—151
• горячими продуктами
переработки 140, 141
пламенем н топочньшя
газами 143—146
меры профилактики
146—148
пожарная опасность
печей 145, 146
— окраска 187—199
пожарная опасность 193—*
195
пожарно-профилактиче-
ские мероприятия 195—199
— охлаждение 141
— перегонка 1?2
— ректификация 152—164
меры пожарной
профилактики 160—164
пожарная опасность
ректификационных установок 157—
160
ректификационная
установка 155—157
— сорбция 164—173
абсорбция 164—167
абсорбенты 164
. абсорберы 164—166
меры профилактики
166, 167
пожарная опасность
абсорбционных установок
адсорбция 164, 167—173
адсорбенты 167, 168
, адсорберы 168—172
меры
171 — 173
профилактики
опасность
¦ пожарная
169—171
десорбция 164, 165, 168—
170, 173
рекуперация 167
— сушка 199—211
естественная 190
¦ искусственная 199
471


¦ пожарная опасность
сушилок 205—208, 366—367,413,
414
— — пожарио-профилактиче-
ские мероприятия 208—211,
372-374, 414-416
— транспортирование
жидкостей 173
насосами 174—177
меры профилактики
175—177
пожарная опасность
175
передавливанием 173
сжатых горючих газов
177—182
вакуум-насосами 177
вентиляторами 177
газодувками 177
компрессорами 178
меры профилактики
180—182
пожарная опасность
179, 180
твердых материалов
пневматическим
транспортом 186, 187
транспортерами
¦ меры профилактики
184—186, 187
— химические процессы 211
классификация 211, 212
> производства полимерные
материалов 217
¦— методы
полимеризации (поликоидеисации) 217,218
— блочная
полимеризация 217
полимеризация в
растворе 220
эмульсионная
полимеризация 218
производства
пластмасс 220
полиэтилена
методом высокого давления 221,
222
полиэтилена методом
низкого давления 224
производства
химических волокон 226
— вискозного волокна
227
синтетических кау-
чуков 229, 230
химические реакторы 212
Особенности профилактической
работы ГПН в
технологических процессах производств
— надзор иа стадии
проектирования 452
— пожарио-технические
обследования действующих
производств 458
Пыли и волокна горючие
— аэрогель 320, 321
— аэрозоль 320
— пожароопасные свойства
321—323
Системы технологической
автоматики
— вторичные приборы
автоматического контроля и
сигнализации 114
контроля взрывоопасных
концентраций 118
установка и
обслуживание газоанализаторов 122 .
пневматические для
измерения давления сжатого
воздуха 114
приборы для измерения
постоянного напряжения 11*
472


приборы для измерения
сопротивления 116
¦— защиты и блокировки 98
— контроля и сигнализации 97
— первичные измерительные
преобразователи 100
давления и разрежения
ПО
расхода 108
температуры 101
уровня 106
— приборы автоматического
регулирования 124
— противопожарные
требования к КИПиА 128
— регулирования 99
— управления 99
— условные обозначения в
схемах автоматики 132
Склады
— баллонов 294, 295, 316—318
пожарная опасность 316
пожарно-профнлактиче-
ские мероприятия 294, 295,
316—318
— витаминной травяной муки
447, 448
— волокнистых материалов
329—331, 333, 334
особенности пожарной
опасности 330
пожарно-профилактиче-
ские мероприятия 330—332
расстояния между
штабелями, гнездами, группами а
секторами 332
— грубых кормов 429, 435, 436
— зерна
меры профилактики 420,
421
пожарная опасность 418—
421
« элеваторы 417
— карбида кальция 282, 286,
290, 295
— лесоматериалов 350—360
пожарная опасность 353—
355
горючая среда 353
источники зажигания
353
пути распространения
пожара 354, 355
пожарно-профилактиче-
ские мероприятия 355—360
технология производства
350—353
— минеральных удобрений
¦ пожарная опасность 422,
423
пожарно-профилактиче-
ские мероприятия 423—426
— нефти и нефтепродуктов 238
классификация 238
сливные и наливные
устройства 239
пожарная опасность и
профилактика 241
* хранение нефти и
нефтепродуктов 249
пожарная опасность и
профилактика 250
— сжиженных углеводородных
газов
меры профилактики 321—•
315
пожарная опасность 308^
312
источники зажигания
311
< причины повреждения
резервуаров и трубопроводов
310, 311
распространение
пожара 311, 312
473


— техническая характеристика
309
Сушилки 200—211
— барабанные 200, 206, 412—
416
— вакуумные 208
— вальцовые 200
— диэлектрические 200, 361
— дымогазовые 201, 206, 209
— калориферные 200, 205
— камерные 200—202, 204
— кипящего слоя 200, 203, 206
— комбинированные 200
— конвективные 200
— контактные 200
— ленточные 200
— непрерывного действия 200,
201
— периодического действия
200, 201, 211
— петролатумные 362
— терморадиациониые 200, 203,
205, 207
ламповые 204, 207, 210
панельные 204, 205, 207,
210
— трубы-сушилки 200, 203, 205
— туннельные 200, 202, 204
— шахтные 200, 202, 411—416
для сушки зерна 411—*
416
Температурные компенсаторы
— теплообменников 141, 143
— трубопроводов 42, 162
Теплогспернрующие установки
— виды 436—439
— пожарная опасность и
меры профилактики 439—442
Ткацкие и отделочные
производства 343—348
— пожарная опасность 344,
945
горючая среда 344, 34?
. источники зажигания 344
распространение пожара
345
— пожарно-профилактические
мероприятия 345—348
— технология производства 343
Уборка урожая
— пожарная опасность 400—
401
¦— пожароопасные свойства
зерна и соломы 400
— противопожарные
мероприятия 401—406
— эксплуатация уборочных
машин
виды машин 398, 399
меры пожарной
профилактики 409—411
пожарная опасность 406—*
409
Установки
нефтеперерабатывающих предприятий
— крекинга нефти 270
— первичной перегонки нефти
267
— подготовки нефти 264
Хлопкопрядильные фабрики
334—343
— пожарная опасность 337
горючая среда 337, 338
источники зажигания
338—340
категорнрование
помещений 340
пути распространения по*
жара 340
— пожарно-профилактические
мероприятия 340—343
— технология производства
334—337
474


ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Раздел I, ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВ ... 4
Глава 1. Метод анализа пожарной опасности и защиты
технологических процессов 4
1.1. Предупреждение возникновения пожара * 5
1.2. Предотвращение распространения пожара , 73
1.3. Определение категорий помещений и здании производств
по взрывопожарной и пожарной опасности 92
Глава 2. Автоматические приборы, обеспечивающие пожарную
безопасность технологических процессов 96
2.1. Роль отдельных систем автоматики в обеспечении
пожарной безопасности технологических процессов ..... 96
2.2. Основные элементы систем автоматики. Первичные
измерительные преобразователи 100
2.3. Вторичные приборы автоматического контроля и
сигнализации , 114
2.4. Приборы автоматического регулирования 124
2.5. Противопожарные требования к
контрольно-измерительным приборам и средствам автоматизации 128
2.6. Условные обозначения в схемах автоматики , . 132
Раздел 11. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРЕДПРИЯТИЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ 138
Глава 3, Пожарная безопасность основных процессов
промышленных предприятий 138
3.1. Классификация основных процессов « 138
3.2. Процессы нагревался и охлаждения горючих веществ . 140
3.3. Процессы ректификации 152
3.4. Процессы сорбции ш 164
3.5. Процессы транспортирования горючих веществ и
материалов 173
3.6. Процессы окраски 187
3.7. Процессы сушки 199
3.8. Химические процессы •••#.,,,,. 211
475


Глава 4. Пожарная безопасность при добыче, хранении, пере-
работке нефти и нефтепродуктов 232
4.1. Пожарная безопасность при добыче нефтн ¦ 232
4.2. Классификация складов нефти н нефтепродуктов . # 233
4.3. Сливные н наливные устройства складов 239
4.4. Хранение нефти и нефтепродуктов 249
4.5. Пожарная безопасность нефтеперерабатывающих
предприятий 263
Глава 5. Пожарная безопасность при производстве и
хранении горючих газов 280
5.1. Технические газы, их пожароопасные свойства • . . 280
5.2. Производство ацетилена из карбида кальция ¦ 282
5.3. Хранение газа в мокрых газгольдерах 300
5.4. Хранение сжиженных углеводородных газов (СУГ). в
резервуарах ,...*. 307
5.5. Хранение газов в баллонах ¦...,., 316
Глава 6. Пожарная безопасность производств, связанных с
выделением горючих пылей и волокон 320
6.1. Пожарная опасность пылей и волокон 320
6.2. Мукомольные производства . , 323
6.3. Склады волокнистых материалов , 329
6.4. Льнопенькозаводы 33!
6.5. Хлопкопрядильные фабрики , . 334
6.6. Ткацкие и отделочные производства 313
Глава 7. Пожарная безопасность предприятий
деревообрабатывающей промышленности 349
7.1. Склады лесоматериалов ......,,» 350
7.2. Деревообрабатывающие производства ••..., 360
Глава 8. Пожарная безопасность автотранспортных
предприятий 380
8.1. Основные производственные участки объектов
автотранспорта # 380
8.2. Пожарная опасность транспортных предприятий , . 381
8.3. Противопожарные мероприятия при проектировании и
эксплуатации гаражей, станций технического обслуживания
автомобилей, автозаправочных станций 383
8.4. Противопожарные мероприятия при устройстве н
эксплуатации подземных гаражей ш 394
Раздел III. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРЕДПРИЯТИЙ
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА 398
Глава 9. Пожарная безопасность при уборке и хранении
урожая 398
9.1. Уборка урожая 399
9.2. Эксплуатация сельскохозяйственных машин на уборке
урожая • * ¦•••.•« 406
476


9.3. Сушка зерна . 4]*
9.4. Хранение зерна 4'^
9.5. Склады минеральных удобрений 422
Глава 10. Пожарная безопасность животноводческих
комплексов 426
10.1. Животноводческие, птицеводческие и другие комплексы 426
10.2. Хранение грубых кормов, транспортировка н сушка сена 434
10.3. Эксплуатация теплогеиернрующих установок , , ¦ 436
10.4. Получение витаминной травяной муки . « , 442
Раздел IV. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЖАРНЫЙ
НАДЗОР В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПРОИЗВОДСТВ
Глава 11. Особенности надзора за соблюдением требовании
пожарной безопасности в технологии производств на стадии
проектирования . 452
11.1. Состав технологической части лроекта . • • • 452
11.2. Проверка технологической части проекта , t 453
11.3. Проектные направления пожарной безопасности , , 455
Глава 12. Особенности пожарио-технического обследования
действующего производства 458
Список литературы ' 465


Учебник
ВЛАДИМИР СЕМЕНОВИЧ КЛУБАНЬ
АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ ПЕТРОВ
ВЯЧЕСЛАВ СЕРГЕЕВИЧ РЯБИКОВ
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛ ЕННОСТИ
И АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
НАУЧНЫЙ РЕДАКТОР — Е. Е. КИРЮХАНЦЕВ
Редакция литературы по жилищно-коммунальному хозяйству
Зав. редакцией Т. Л. ГорькОва
Редактор О. Л Дриньяк
Технический редактор Р. Л1. Вознесенская
Корректор /\ Л. Максимова
И Б № 3393
Сдано в набор 20.01.87. Подписано в печать 28-07.87. Т-16217. Формат
84Х108Уз2- Бум. тип. № 2, Гарнитура «Литературная». Печать высокая.
Усл. печ. л. 25.20. Усл. кр.-отт. 25.20. Уч.-изд. л. 26,30. Тираж 45 000 экз.
Изд. № AIII-1133. Заказ 779. Цена 1 р. 20 к.
Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская ул., д. 23а
Владимирская типография Союзполиграфпрома при Государственном
комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 1


ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ!
Готовится к выпуску учебник для учащихся по-
жарно-технических училищ « Пожарная техника» в
2-х частях.
Пожарная техника: Учеб. в 2-х ч. Ч. 1. Пожарно-
техническое оборудование / А. Ф. Иванов, П. П.
Алексеев, М. Д. Безбородько и др. — М.: Стройиз-
дат, 1988. —22 л.
Описаны устройство и основные сведения о
пожарном оборудовании. Приведены данные о
материалах, применяемых для изготовления,
эксплуатации и ремонта пожарной техники. Особое внимание
уделено устройству и эксплуатации пожарных нэсо-
сов, газодымозащитного вооружения пожарных
частей, средств и аппаратов пенного тушения.


Пожарная техника: Учеб. в 2-х ч. Ч, 2. Пожарные
автомобили/А. Ф. Иванов, П. П. Алексеев, М. Д.
Безбородько и др. — М.: Стройиздат, 1988 — 20 л.
Описаны усройство основных агрегатов и
оборудования пожарных автомобилей, водопенных
коммуникаций и схем подачи огнетушащих веществ,
условия эксплуатации, хранения, а также порядок
содержания и учета работы пожарных автомобилей
в пожарных частях и гарнизонах.


В. С- Клубань, А. П. Петров,
В. С. Рябиков
ПОЖАРНАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
ПРЕДПРИЯТИЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
И АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМПЛЕКСА
Рекомендовано Управлением учебных заведений и
научно-исследовательских учреждений МВД СССР в
качестве учебника для курсантов и слушателей пожарно-
технических училищ
МОСКВА
СТРОЙИЗДАТ
1987