3. Горючая среда при выходе веществ наружу из нормально действующих аппаратов

Аппараты с открытой поверхностью испарения.

Аппараты с открытой поверхностью испарения являются наиболее опасными аппаратами, из которых возможно поступление большого количества горючих веществ внутрь помещения при нормальной работе (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 Т_всп.

Условие опасности образования горючей концентрации над зеркалом испарения в этих аппаратах будет иметь вид

ТТ_всп (9)

Для практического использования этого условия численное значение Т определяют по проекту или технологическому регламенту, а Т_всп — по справочнику.

Для предупреждения образования горючих паро-воздушных смесей над аппаратами с открытой поверхностью испарения используются следующие технологические решения:

1. замена (где это допускается технологией) открытых аппаратов на закрытые;

2. поддержание рабочей температуры в безопасной области (ниже температуры вспышки жидкости);

3. замена ЛВЖ и ГЖ в открытых аппаратах на негорючие или менее горючие жидкости (имеющие более высокие значения температуры вспышки);

4. устройство систем местных отсосов, которые дают положительный эффект даже тогда, когда выполняется условие (1.8) за счет поддержания рабочей концентрации над зеркалом жидкости ниже φ_н.

Аппараты с дыхательными устройствами.

Аппараты с дыхательными устройствами представляют собой закрытые емкости, внутренний объем которых сообщается с атмосферой с помощью дыхательных устройств (дыхательных труб, клапанов 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).

Условие опасности образования горючей паро-воздушной смеси около дыхательных устройств в аппаратах с дыхательными устройствами имеет вид

Т Т_нпв (10)

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 (10) получено из соотношения (1) и для полной оценки возможности образования горючей среды у дыхательной арматуры должно быть дополнено другим условием — наличием над зеркалом жидкости в аппаратуре паро-воздушного пространства.

Мероприятия, направленные на снижение опасности образования горючей среды у дыхательных устройств технологических аппаратов при больших или малых дыханиях:

1. уменьшение или ликвидация паро-воздушного пространства путем постоянного поддержания высокого уровня жидкости в аппаратах или применение резервуаров с плавающей крышей и понтоном;

2. хранение жидкостей (например, сжиженных газов) в аппаратах под избыточным давлением;

3. применение газоуравнительной системы (ГУС) — трубопроводной обвязки, соединяющей между собой паро-воздушные пространства резервуаров с однородными жидкостями;

4. улавливание вытесняемых через дыхательные устройства паров методами сорбции, охлаждения и т. п.;

5. вывод дыхательных труб за пределы производственного помещения.

6. Ослабление нагрева аппаратов от воздействия солнечной радиации путём:

• окрашивания в светлые тона,

• орошения водой,

• устройства теплоизоляции или специальных экранов.

Герметичные аппараты.

Выделение горючих паров и газов в этих аппаратах может происходить через 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.

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.

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.

Аппараты, периодически открываемые для загрузки и выгрузки.

Аппараты, периодически открываемые для загрузки и выгрузки, относятся к закрытым аппаратам. Они работают под избыточным или нормальным давлением, а 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).

Горючая среда в период пуска и остановки технологических аппаратов.

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.

Причины образования горючей среды при остановке аппаратов:

1. снижение температурного режима, если в аппаратах при нормальной работе имелась огнеопасная жидкость при Т_раб>Т_впв (при этом температура, снижаясь, войдет в температурную область воспламенения);

2. поступление наружного воздуха через дыхательную арматуру при сливе жидкости или через открытые люки при разгерметизации аппаратов с не полностью удаленными из них огнеопасными жидкостями и газами;

3. негерметичное отключение аппаратов от трубопроводов с огнеопасными веществами.