2.3 Аналіз можливості появи характерних для виробництва джерел запалювання.

Одночасна поява в просторі трьох чинників - горючої речовини, окислювача і джерел запалювання - може призвести за певних кількісних співвідношеннях до виникнення і розвитку пожежі. Основний принцип запобігання пожежі, тобто основний принцип пожежної профілактики, полягає в усуненні або хоча б в роз'єднанні за часом з іншими одного із зазначених факторів.

Джерелом запалювання може з'явитися таке нагріте тіло (при вимушеному займанні) або такой екзотермічний процес (при самозаймання), який здатний нагріти деякий об'єм горючої суміші до певної температури, коли швидкість тепловиділення (за рахунок реакції в горючій суміші) дорівнює або перевищує швидкість тепловідведення із зони реакції, причому потужність і тривалість теплового дії джерела повинні забезпечувати підтримку критичних умов протягом часу, необхідного для розвитку реакції з формуванням фронту полум'я, здатного до подальшого мимовільного поширенню.

Джерела запалювання : відкритий вогонь, розпечені продукти горіння і нагріті ними поверхні; тепловий прояв механічної енергії; тепловий прояв хімічних реакцій (з цієї групи в самостійну виділені відкритий вогонь і продукти горіння) ; тепловий прояв електричної енергії;

При виробництві ремонтних робіт часто використовують полум'я пальників і паяльних ламп, застосовують факели для відігрівання замерзлих труб, багаття для прогріву грунту або спалювання відходів. Температура полум'я , а також кількість виділяється при цьому тепла достатні для займання майже всіх горючих речовин. Тому головний захист від даних джерел запалювання - ізоляція від можливого зіткнення з ними горючих парів і газів (при аваріях і пошкодженнях сусідніх апаратів).

При проектуванні технологічних установок «вогневі» апарати слід ізолювати , розміщуючи їх в закритих приміщеннях , відокремлено від інших апаратів .

Апарати вогневого дії розміщують на майданчиках з дотриманням розривів , величина яких в залежності від характеру та режиму роботи суміжних апаратів і споруд регламентується нормативними актами.

Також, виробничим джерелом запалювання є іскри, що виникають при роботі двигунів автомобілів. Для уловлювання та гасіння іскор використовуються іскроуловлювачів і іскрогасники.

У виробничих умовах пожежонебезпечне підвищення температури тіл у результаті перетворення механічної енергії в теплову спостерігається при ударах твердих тіл (з освітою або без освіти іскор) ; при поверхневому терті тіл під час їх взаємного переміщення; при механічній обробці твердих матеріалів ріжучими інструментами, а також при стисненні газів і пресуванні пластмас. Ступінь розігріву тіл і можливість появи при цьому джерел запалювання залежить від умов переходу механічної енергії в теплову.

Іскри, що утворюються при ударах твердих тіл . При досить сильному зіткненні деяких твердих тіл висікаються іскри ( іскри удару і тертя ) .

У виробничих умовах від іскор удару спалахують ацетилен, етилен, водень, окис вуглецю, сірковуглець.

Іскри, що утворюються при роботі ударними інструментами ( молотками , зубилами , ломами і т. п. ) , часто викликають пожежовибухонебезпечні ситуації.

Іскри, що утворюються при ударах рухомих механізмів машин по їх нерухомих частин. Можливо і при неправильному регулюванні зазорів, при деформації і вібрації валів, зношення підшипників, перекоси, недостатньому кріпленні на валах ріжучого інструменту і т. п. У таких випадках можливе не тільки іскроутворення, а й поломка окремих частин машин. Поломка вузла машини, в свою чергу , може бути причиною утворення іскор, так як частки металу потрапляють при цьому в продукт.

Загоряння від перегріву підшипників машин і апаратів. Погана якість мастила робочих поверхонь, їх забруднення, перекоси валів, перевантаження машини і надмірна затягування підшипників - все це може стати причиною перегріву підшипників.

Щоб уникнути пожежевибухонебезпечної ситуації замість підшипників ковзання застосовують підшипники кочення, систематично їх змащують, контролювати температуру. Запобігти перегріву підшипників дозволяють системи примусової подачі мастила, пристрій який забезпечує контроль наявності масла, заміну відпрацьованого масла свіжим (з заданими робочими характеристиками) , швидке і легке видалення підтікань масла з частин машини.

Хімічні реакції, що протікають з виділенням значної кількості тепла , становлять потенційну небезпеку виникнення пожежі або вибуху, так як можливий неконтрольований розігрів реагуючих, знову утворюються або поруч знаходяться горючих речовин.

Речовини, самозаймисті та самозаймисті при зіткненні з повітрям . Багато речовин , стикаючись з повітрям , здатні до самозаймання . Самозаймання починається при температурі навколишнього середовища або після деякого попереднього (іноді незначного) їх підігріву. До таких речовин слід віднести рослинні масла і тваринні жири, кам'яне і деревне вугілля, сірчисті сполуки заліза , деякі сорти сажі, порошкоподібні речовини (алюміній, цинк, титан, магній, торф, відходи нітрогліфталевих лаків ), оліфу, скипидар, лакоткани, клейонку, гранітоль, сіно, силос і т. п.

Для самозаймання таких речовин необхідно, щоб температура середовища в апаратах була вище температури їх самозаймання. Речовин , здатних до займання при взаємодії на даному об'єкті немає.

Теплові прояви електричної енергії.

При невідповідності електрообладнання (електродвигунів, мереж, перетворювачів , пускорегулирующих приладів і т. п. ) характеру технологічного середовища , а також у разі недотримання правил експлуатації цього електрообладнання може виникнути пожежовибухонебезпечна ситуація. Пожежовибухонебезпечні ситуації виникають в технологічних процесах виробництв , при коротких замиканнях , при пробоях шару ізоляції, при надмірному перегріві електродвигунів, при пошкодженнях окремих ділянок електричних мереж, при іскрових розрядах статичної та атмосферної електрики і т. і .

При короткому замиканні утворюються електрична дуга, іскри і виділяється велика кількість тепла, що призводить зазвичай до займання ізоляції, розплавлення провідників або деталей електричних машин з розбризкуванням частинок розплавленого металу.

Замикання і іскрові пробої між обкладками конденсаторів, між електродами апаратів і пристроїв можуть привести до пошкоджень герметичних апаратів і займання горючих речовин.

Небезпечні наслідки перевантаження спостерігаються при неправильно обраної або несправного захисту сотень плавкими вставками або автоматами.

Розряди статичної електрики можуть утворитися при транспортуванні рідин, газів і пилу, при ударах, подрібненні, розпиленні і подібних процесах механічного впливу на матеріали і речовини, що є діелектриками . Іскрові розряди статичної електрики можуть запалити паро-газо-повітряної суміші .

Відсутність , несправність або неправильна експлуатація систем блискавкозахисту в зонах активного прояву грозової діяльності можуть викликати ураження будівель, споруд, технологічних установок прямими ударами блискавки, особливо за наявності масивних високих металевих конструкцій.

Відсутність або несправність систем заземлення апаратів і конструкцій, відсутність перемичок між трубопроводами можуть призвести до утворення небезпечних іскрових розрядів.

У деяких випадках займання горючих речовин, відбувається в результаті індукційного і діелектричного нагрівання. Крім того, можуть бути місцеві перегріви діелектриків , які потрапили під вплив змінного електричного струму.

Проаналізуємо можливість спалахування вибухонебезпечної суміші від перегрітого корпусу підшипника насосу (підшипник працює у режимі ″сухого″ тертя, через порушення режиму змащування). Діаметр вала 40 мм, коефіцієнт теплообміну між поверхнею підшипника та навколишнього середовища ʆ = 200 Вт/(м²∙к), температура навколишнього середовища t=20 ^оС, коефіцієнт тертя f=0,15, радіальна сила, що діє на підшипник, N = 3000 Н, частота обертання вала n = 0,5 с^-1, поверхня корпуса підшипника F = 0,06 м².

1. Визначаємо потужність сил тертя в підшипнику за формулою:

= 3,14∙0,15∙3000∙0,04∙0,5=28,26 Вт

де, f – коефіцієнт тертя. Значення коефіцієнта тертя ковзання взятий з таблиці і становить 0,15;

N – радіальна сила, яка діє на підшипник, Н;

d – діаметр шийки вала, м;

n – частота обертання вала, с^-1.

Знаходимо максимальну температуру підшипника за формулою:

^оС

де, t_п - максимальна температура підшипника, ^оС;

t_пов – температура навколишнього середовища (повітря);

F – поверхня корпуса підшипника, яка омивається повітрям, м³;

- коефіцієнт теплообміну між підшипником та навколишнім середовищем, Вт/(м²∙К);

Q_тер – потужність сил тертя в підшипнику, Вт.

Через те що, температура підшипника нижча за температуру самоспалахування дизельного палива (t_п=22,4 ^оС˂ t_сс=250 ^оС), то спалахування вибухонебезпечної суміші дизельного палива з повітрям неможливе.