Пожаровзрывозащита мукомольного производства (на примере ОАО 'Белгородский комбинат хлебопродуктов')

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Безопасность жизнедеятельности
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    1,14 Мб
  • Опубликовано:
    2013-12-06
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Пожаровзрывозащита мукомольного производства (на примере ОАО 'Белгородский комбинат хлебопродуктов')

Введение

В системе государственных мероприятий по охране здоровья и жизни человека противопожарная защита занимает особое место. На производстве, в быту и на отдыхе люди постоянно сталкиваются с возможностью возникновения пожаров и взрывов, воздействием на организм их опасных факторов. В различных отраслях экономики России функционируют свыше 8 тысяч взрывопожароопасных объектов. Большинство техногенных чрезвычайных ситуаций (до 80 %) обусловлено пожарами в зданиях жилого, социально-бытового и культурного назначения. Основное количество пожаров (до 85%) приходится на склады товарно-материальных ценностей, предприятий торговли и сферы услуг.

В последнее время наметилась тенденция роста количества возникающих пожаров в зернохранилищах. Статистические данные по пылевым взрывам, возникающим на предприятиях по хранению и переработке зерна, свидетельствуют, что на комбикормовых заводах происходит 36 % взрывов, элеваторах - 27 %, мукомольных заводах - 20 %, складах комбикормового сырья - 17 %.

Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб, а некоторые из них приводят к тяжелому травмированию и гибели людей. Многие производственные процессы предприятий хлебопродуктов пожароопасны, что требует повышенного внимания к этой проблеме. На хлебоприемных и зерноперерабатывающих объектах при производстве муки, крупы, комбикормов, разработке, сушке, хранении и транспортировании зерна и других продуктов выделяется значительное количество органической пыли, способной при определенных условиях образовывать в смеси с воздухом взрывоопасную среду. А так как мукомольное производство занимает особое место в хлебопродуктовой промышленности ввиду того, что его объекты (мельницы, элеваторы и т.п.) расположены практически в каждом населенном пункте, обеспечение безопасности персонала предприятия, населения, окружающей среды и материальных ценностей остается актуальным, особенно в области пожарной безопасности.

Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействие на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей. Для правильной организации противопожарных мероприятий и тушения пожаров необходимо понимать сущность физических и химических процессов, которые происходят при горении.

Статистика аварийности и травматизма на опасном производстве

Производство зерна - основная отрасль сельскохозяйственного производства большинства стран мира. Предприятия хлебопродуктов являются объектами повышенной опасности. На всех этапах производственных процессов возможно образование взрывопожароопасных пылевоздушных смесей. Ежегодно в мире на зерноперерабатывающих объектах происходит 400-500 взрывов. За последних 20 лет в Российской Федерации произошло 195 взрывов. Ситуация с обеспечением взрыво-пожаробезопасности на предприятиях хлебопродуктов с каждым годом ухудшается. Об этом свидетельствует статистика взрывов и пожаров на зернохранилищах за 2005 - 2010 гг. Так 6 октября 2010 года в Тамбове на улице Клубной загорелось зернохранилище хлебной базы №53. Пламя уничтожило тонны зерна. По предварительной информации, выгорела одна из секций зернохранилища, а в огне сгорело около трех тысяч тонн пшеницы;

4 декабря 2005 г. в результате взрыва в порту сирийского города Латакия на Средиземном море один человек погиб, 20 получили ранения. Пятеро пострадавших находятся в тяжелом состоянии.

Взрыв прогремел в зернохранилище порта. Полностью разрушено прилегающее к зернохранилищу двухэтажное здание, где находилось много оборудования. Разрушена также семиэтажная башня и конвейер, по которому доставлялось зерно.

15 августа 2009 г. в г. Нидерпельнице (федеральная земля Тюрингия, Германия) в здании зернохранилища произошел пожар и взрыв пылевого облака внутри здания, повлекшие за собой обрушение его перекрытий. Погибли два человека, травмы тяжелой степени получили три человека (все - сотрудники пожарной службы).

В с. Арыкты Акмолинской области 10 октября 2010г. в зернохранилище АО «Ассо» и коллективного товарищества «Болгабаев» произошел пожар из-за короткого замыкания электропроводки. Сгорело 1200 тонн пшеницы нового урожая и автомашины КамАЗ и ЗИЛ-130.

Одной из главных причин пожаров и взрывов является процесс самонагревания, который позже перерастает в самовозгорание. Данный процесс инициируется деятельностью микрофлоры в растительном сырье. Убытки от пожаров и взрывов часто бывают просто колоссальными.

Так в Савинцах, Харьковской области, было разрушено два этажа основного строения, повреждены наружные несущие конструкции, погибло 11 человек, 18 получили тяжелые травмы.

Взрыв на комбинате хлебопродуктов в г. Твери. Шестиэтажное здание, старой постройки, с мощными кирпичными стенами, за секунды, было превращено в строительный мусор. Погиб персонал двух смен (взрыв произошел во время пересменки).

Взрывы на объектах Ачинского комбината хлебопродуктов, разметали строительные конструкции, оборудование, - их жертвами стали десятки работников элеватора.

Томыловский элеватор. В результате самовозгорания в силосе элеватора, произошли взрывы, один за другим. Попытка локализовать аварию приводит к следующему взрыву и гибели персонала. Процесс самовозгорания с последующими взрывами стал неуправляемым. Все попытки обуздать пожар не дали результатов, и элеватор в течение полутора лет медленно погибал из-за следовавших один за другим взрывами в силосах и постоянно возникавших локальных пожаров. Огромнейший заготовительный элеватор из железобетонных конструкций в результате этой аварии прекратил свое существование.

Даже небольшие, быстро ликвидируемые очаги возгорания, приводят к значительным убыткам. Так как, парализуют работу всего предприятия, не только на период тушения пожара, но и на последующий период обследований и проверок, проведения противопожарных мер на объекте. Кроме этого ущерба, спасенное зерно из горевшего силоса, зачастую не годится и на фураж. Такого некондиционного зерна бывает и несколько тысяч тонн.

04 сентября 2010 в станицах Лапшинская и Новоалександровская сгорели зернохранилище элеватора и 92 дома.

10 августа 2008г. в поселке Южный произошел крупный пожар. Как говорится в сообщении ГУ МЧС по Самарской области, сгорело зернохранилище. Огонь, распространившийся на 1 200 квадратных метров, уничтожил 40 тонн ржи и 50 тонн овса. Пожарные справились с возгоранием примерно за час. Погибших и пострадавших нет.

марта 2007г. в Мелитопольском районе Запорожской области, вблизи села Светлодолинское, в складском помещении зернохранилища ОАО «Мелитопольский элеватор» возник пожар, который охватил до 3000 м2. Уничтожено 130 т. зерна.

января 2010г. на комбинате «Барнаульская мельница» в помещении операторской зерносушилки возник пожар (как стало известно позже, из-за замыкания в электропроводке). Огонь быстро распространялся, и вскоре произошел мощный взрыв, от которого в нескольких местах обрушилось потолочное перекрытие. Под завалами оказались два человека. Еще двое рабочих получили сильные ожоги;

Как минимум десять человек погибли в результате обрушения зернохранилища в Юго-Западном Китае, девять получили травмы. Трагедия произошла накануне во второй половине дня в поселке Саньхэ города Жэньхуай провинции Гуйчжоу.

Обобщая статистические данные, можно сказать, что основными причинами взрывов являются:

−        нарушения правил эксплуатации или неисправность оборудования (34%);

−        самовозгорание сырья и продуктов его переработки (22%);

−        проведение огневых работ с нарушением требований взрывобезопасности;

−        нарушение правил эксплуатации зерносушильных установок (12%);

−        нарушение правил пожарной безопасности (6%), в том числе требований взрывобезопасности при тушении пожаров на опасных производственных объектах.

Рассмотрение теоретических основ, условий образования и развития взрывов пылевоздушных смесей, закономерностей возникновения пожаров и взрывов, способов и приемов защиты от них, разработка технических решений по предупреждению пожаров и взрывов на зерноперерабатывающих и хлебоприемных предприятиях представляется актуальной задачей.

На основании вышесказанного, целью данной дипломной работы является: оценка опасности возникновения чрезвычайной ситуации на мукомольном производстве, и разработка мероприятий по пожаровзрывозащите ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов».

С учетом целей сформулированы задачи данной дипломной работы:

.         Анализ современного состояния пожаровзрывобезопасности на предприятиях хранения зерна.

.         Определение особенностей распространения взрыва на ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов».

.         Разработка методов по взрывопредупреждению и взрывозащите населения, персонала и объекта и по ограничению материального ущерба.

.         Предложить мероприятия планирования гражданской обороны ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов».

5.       Провести расчет и организация аварийно- спасательных работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

1. Нормативно-правовая база предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

Законодательная база, регулирующая деятельность по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и регламентирующая разработку дипломной работы, являются:

-         Федеральный закон от 21.12.1994 №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (в ред. Федеральных законов от 28.10.2002 №129-ФЗ, от 22.08.2004 №122-ФЗ, от 04.12.2006 №206-ФЗ, от 18.12.2006 №232-ФЗ) [1].

Настоящий Федеральный закон определяет общие для Российской Федерации организационно-правовые нормы в области защиты граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства, находящихся на территории Российской Федерации, всего земельного, водного, воздушного пространства в пределах Российской Федерации или его части, объектов производственного и социального назначения, а также окружающей природной среды от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Действие настоящего Федерального закона распространяется на отношения, возникающие в процессе деятельности органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, а также предприятий, учреждений и организаций независимо от их организационно-правовой формы и населения в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

          Федеральный закон от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности» (в ред. Федеральных законов от 22.08.1995 №151-ФЗ, от 18.04.1996 №32-ФЗ, от 24.01.1998 №13-ФЗ, от 07.11.2000 №135-ФЗ, от 06.08.2001 №110-ФЗ, от 30.12.2001 №196-ФЗ, от 25.07.2002 №116-ФЗ, от 10.01.2003 №15-ФЗ, от 10.05.2004 №38-ФЗ, от 29.06.2004 №58-ФЗ, от 22.08.2004 №122-ФЗ (ред. 29.12.2004), от 01.04.2005 №27-ФЗ, от 09.05.2005 №45-ФЗ, от 02.02.2006 №19-ФЗ с изменениями, внесенными Федеральным законом от 27.12.2000 №150-ФЗ, определением Конституционного Суда РФ от 09.04.2002 № 82-О) [2].

Настоящий Федеральный закон определяет общие правовые, экономические и социальные основы обеспечения пожарной безопасности в Российской Федерации, регулирует в этой области отношения между органами государственной власти, органами местного самоуправления, учреждениями, организациями, крестьянскими (фермерскими) хозяйствами, иными юридическими лицами независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, а также между общественными объединениями, должностными лицами, гражданами Российской Федерации, иностранными гражданами, лицами без гражданства. Настоящий Федеральный закон определяет правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов и направлен на предупреждение аварий на опасных производственных объектах и обеспечение готовности эксплуатирующих опасные производственные объекты юридических лиц и индивидуальных предпринимателей к локализации и ликвидации последствий указанных аварий.

-        Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-Ф3 от 21.07.97 (редакция от 27.07.2010) [3].

Настоящий Федеральный закон определяет правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов и направлен на предупреждение аварий на опасных производственных объектах и обеспечение готовности эксплуатирующих опасные производственные объекты юридических лиц и индивидуальных предпринимателей к локализации и ликвидации последствий указанных аварий. Положения настоящего Федерального закона распространяются на все организации независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, осуществляющие деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов на территории Российской Федерации.

-        Федеральный закон «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ от 10.01.02 (редакция от 29.12.2010) [4].

Настоящий Федеральный закон определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды <#"649667.files/image001.gif">

Рис. 2.1 Основные сооружения элеватора- рабочая башня; II - силосный корпус; III - приемное устройство с железнодорожного транспорта; IV - приемное устройство с автомобильного транспорта; V - зерносушилка; VI - галерея отпуска на мельницу; 1 - нории; 2 - надвесовой бункер; 3 - ковшовые весы; 4 - распределительные трубы; 5 - надсилосные транспортеры; 6 - надсепараторные бункера; 7 - сепаратор; 8 - контрольный сепаратор; 9 - подсепараторный бункер; 10 - подсилосный транспортер; 11 - приемный транспортер с автомобильного транспорта; 12 - приемные транспортеры с железнодорожного транспорта.

2.2 Характеристика территории ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов»

Удаление ОАО «БКХП» от геометрического центра г. Белгорода - 6 км. На территории имеется наличие одно защитное убежище вместимостью 150 человек. Местность - равнинная. Растительность на территории ОАО «БКХП» - деревья, кустарники. Рек, водоемов нет.

Объекты ОАО «БКХП» со взрывопожароопасным производством (хранение и переработка зерна и сырья комбикормовой промышленности) - мельница, элеватор, комбикормовый цех, склады зернового и мучнистого сырья комбикормового цеха.

Удаление от ж.д. станции Крейда, где возможно скопление вагонов - 1км.

На территории ОАО «Белгородского комбината хлебопродуктов» имеются пути сообщения и транспорт:

железнодорожный - подъездные пути примыкают к станции Крейда Ю.В.Ж.Д.;

автомобильный - городской для подъезда работающих на объект;

трубопроводный - газопровод низкого давления.

Наиболее уязвимые участки путей сообщения - железнодорожный. Потенциально опасные участки трубопроводов - газопровод. Влияние инженерных сооружений на транспортных коммуникациях на ведение АСДНР: высота сооружений 24м (железобетон), подземные пожарные водоемы - 4 шт., емкость - 200м3.

Перечень радиационно-, химически- и пожароопасных участков на объекте и вблизи него:

Курчатовская АЭС на расстоянии 110км;

Нововоронежская АЭС на расстоянии 160км;

пожароопасные участки и вблизи него (склады, бензоколонки, другие помещения и т.п.) мельничный комплекс, комбикормовый комплекс, гаражи, в 20 м от ограждения - нефтебаза.

При авариях на этих АЭС с выбросом радиоактивных веществ в атмосферу выпадение радиоактивных осадков возможно на территории ОАО «БКХП»; от Курской АЭС - через 4 часа, от Ново - Воронежской АЭС - через 6 часов.

Наличие и количество АХОВ на объекте и вблизи него:

) ЗАО «БФ Верофарм»:

серная кислота (2 т.),

соляная кислота (2 т.).

) ЗАО «Петрохим»:

серная кислота (45 т.);

) Городские очистительные сооружения:

хлор (1 т.);

) ОАО «Белвитамины» (расстояние до ОАО «БКХП» - 0,5 км):

- аммиак (67 т.),

- ацетилнитраты (78 т.),

соляная кислота (515 т.),

хлор (25,6 т.),

хлористый метил (87 т.),

нитрилакриловая кислота (8 т.);

) Мясокомбинат (расстояние до ОАО «БКХП» - 1,3 км):

аммиак (65 т.);

) Хладокомбинат (расстояние до ОАО «БКХП» - 1 км):

аммиак (46 т.);

) Пищекомбинат ОПС (расстояние до ОАО «БКХП» - 1,1 км):

аммиак (20 т.);

) Завод «Фрез»:

аммиак (14 т.);

) ОАО «Молпродукт» (расстояние до ОАО «БКХП» - 1,4 км):

аммиак (8 т.).

При соответствующих метеоусловиях и масштабах аварий на вышеперечисленных объектах химическому заражению может подвергнуться вся территория ОАО «БКХП».

Очаг химического заражения может возникнуть в результате аварии при перевозке АХОВ железнодорожным (ст. Крейда) и автомобильным транспортом. Наличие и характеристика транспорта - специальный автотранспорт, 2 тепловоза ж.д.

Генеральный план объекта ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов» представлен на рис 2.2.

Рис .2.2 Генеральный план ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов»

хлебопродукт взрывопожароопасный ситуация авария

2.3 Метеоусловия и наиболее вероятные опасные природные явления

Максимальная глубина промерзания 1,2м. Объект расположен вне района с активной сейсмостойкостью.

Средне годовое:

-              направление ветра Ю-З;

-              скорость ветра 4м/с;

-              относительная влажность 85%.

Максимальное значение по сезонам:

-              скорость ветра 16-18м/с;

Количество атмосферных осадков:

-              среднегодовое 612мм;

-              максимальное 612мм.

Температура, 0С:

-              среднегодовая +2,8оС,

-              максимальная (по сезонам) +38 оС.

Рис.2.1 Зимняя и летняя роза ветров

3. Оценка риска возникновения взрывопожароопасной ситуации прогнозирование их последствий

3.1 Вероятность возникновения аварий и прогнозирование риска возникновения взрывопожароопасной ситуации

Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала 10- 6 [35].

В соответствии с требованиями производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения пожара на любом пожароопасном участке в течение года не превышала 10- 6 [21]. В случае технической или экономической нецелесообразности обеспечения указанной вероятности возникновения взрыва производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность воздействия опасных факторов взрыва на людей в течение года не превышала 10 -6. При этом принятое значение вероятности возникновения взрыва на любом взрывоопасном участке производственного процесса должно быть обосновано и согласовано в установленном порядке с органами государственного надзора.

В результате реализации опасности на промышленном объекте образуются поражающие факторы для персонала, населения, окружающей среды и самого объекта. Анализ последствий реальных аварий в промышленности позволяет определить наиболее характерные поражающие факторы.

Таблица 3.1. Распределение пылевых взрывов по производствам

Тип производства

Число взрывов на 100 предприятий за 10 лет

Число взрывов от общего числа, %

Элеваторы

1,1

25,5

Мукомольные заводы

2,2

17,0

Комбикормовые заводы

5,6

37,5

Склады силосного типа

2,0

16,0

Хлебоприемные и другие предприятия

0,05

4,0


Анализ данных по взрывам, происшедшим на элеваторах и мукомольных заводах, позволяет установить их распределение по видам производства, месту и причинам возникновения первичного взрыва.

В то же время на элеваторах в последние годы наметилась тенденция к снижению взрывов. Это связано с уменьшением числа взрывов, происшедших при проведении огневых работ с нарушением правил безопасности, которые являлись одной из основных причин. Ниже приведен анализ распределения пылевых взрывов и тяжести последствий на различных типах производств.

Таблица 3.2. Распределение пылевых взрывов и тяжести последствий по производствам

Тип производства

Взрывы с тяжелыми последствиями, %

Элеваторы

50

Мукомольные заводы

40

Комбикормовые заводы, в т.ч. склады силосного типа для комбикормового сырья и продукции

30


Хранение и переработка зерна сопровождаются выделением производственной пыли, которая образует с воздухом взрыво- и пожароопасную смеси. Пыль, находящаяся в воздухе помещений и внутри оборудования во взвешенном состоянии (аэровзвесь), взрывоопасна, а осевшая на строительные конструкции и оборудование (аэрогель) - пожароопасна. Основные условия возбуждения и дальнейшего распространения взрыва аэровзвеси следующие: наличие в воздухе взрывоопасной пыли; наличие источников тепла, способных воспламенить аэровзвесь; присутствие достаточного количества кислорода, расходуемого на полное сгорание аэровзвеси.

Взвешенная в воздухе пыль в концентрациях выше взрывоопасного (нижнего) предела является первой и основной причиной пылевых взрывов. Взрывоопасные концентрации могут образовываться в технологическом оборудовании, системах аспирации и пневмотранспорта, силосах и бункерах. При первичном взрыве ударная волна может поднять осевшую в помещении и на оборудовании пыль и вызвать повторные, более мощные взрывы.

Взрывоопасность пыли зависит от содержания в ней органической и минеральной составляющих, дисперсности и влажности. При увеличении содержания минеральных примесей взрывоопасность пыли снижается: например, при зольности мельничной пыли 4 % нижний концентрационный предел взрываемости равен 15-20 г/м3, а при зольности 22% уже 55-60 г/м3.

Наиболее взрывоопасная пыль с размерами частиц менее 70 мкм. Такая пыль обладает чрезвычайно большой удельной поверхностью, что повышает ее физико-химическую активность. Большое значение для воспламенения пыли имеет содержание в ней влаги, находящейся в ее частицах, в результате чего снижается возможность воспламенения. Кроме того, образующийся пар мешает доступу необходимого для горения кислорода воздуха. Например, взрыв аэровзвеси из пшеничной муки возможен при влажности не более 18%.

Кроме наличия аэровзвеси пыли определенной концентрации и содержания кислорода для возникновения пылевого взрыва необходим тепловой источник достаточной температуры и мощности. Минимальная энергия воспламенения аэровзвесей органической пыли зависит от многих факторов и составляет 10-100мДж.

Взрывы пылевоздушных смесей начинаются с первичных «хлопков» и вспышек внутри оборудования и помещений. Ударные волны от взрывов в оборудовании и пламя при первичных хлопках встряхивают и воспламеняют находящуюся в помещении пыль, что приводит к повторным взрывам.

Анализ причин возможных взрывов и пожаров на предприятиях по хранению и переработке зерна выполнен на основе реальных чрезвычайных ситуаций на предприятиях Волгоградской области.

Анализ показал, что более половины (55%) первичных взрывов наблюдается в помещениях, остальные произошли в транспортном или технологическом оборудовании. Причинами воспламенения и локального взрыва в рассмотренных случаях были: несовершенство и неисправность оборудования, а так же нарушение правил его эксплуатации (33%); применение открытого огня - сварочные работы (21%); самовозгорание сырья и готовой продукции в результате нарушения норм хранения (более 20%). 20% от общего числа взрывов на предприятиях отрасли приходятся на мукомольные предприятия. Это означает, что происходит в среднем 3 взрыва на 100 предприятий за 10 лет.

Таблица 3.3. Чрезвычайные ситуации на предприятиях Волгоградской области

Наименование предприятия

Место взрыва и пожара

Причина взрыва и пожара

Вязовский КХП

Зерносушилка

Нарушение технологии

Филоновский КХП

Силкорпус

Нарушение технологии


Зерносклад

Короткое замыкание электропроводки

Быковский КХП

Нория

Завал нории

Павловский элеватор

Зерносклад

Короткое замыкание электропроводки

Камышинский элеватор

Зерносклад

Короткое замыкание электропроводки

Волгоградская реалбаза

Зерносклад

Короткое замыкание электропроводки

Волгоградский элеватор

Приемное устройство элеватора

Сварочные работы

Урюпинский элеватор

Зерносклады

Сварочные работы

Ярыжинский ХПП

Зерносклад

Сварочные работы

Арчединский элеватор (Липки)

Зерносклады

Грозовой разряд


Известно, что основная масса мучной пыли под действием гравитационных сил оседает на поверхности пола и стен помещения и технологического оборудования. При неорганизованном воздухообмене в помещениях мельницы происходит свободное перетекание воздуха, поэтому накопление большого кол-ва осевшей пыли в любой точке помещения может привести к образованию взрывоопасной смеси. Как показали результаты визуального обследования, наибольшее количество пыли от оборудования в зерноочистительном отделении и отделении бестарного хранения муки.

С целью прогнозирования риска возникновения взрывопожароопасной ситуации на мельницах проводится оценка интенсивности оседания мучной пыли. Для этого применена «Методика оценки мощности пылевыделения от технологического оборудования предприятий по переработке и хранению зерна и интенсивности пылеоседания на поверхности производственных помещений», утвержденная Управлением Нижневолжского округа Госгортехнадзора России.

Результаты проверены на элеваторе в г. Новый Оскол ЗАО «НКЗ» для 10 м2 площади пола. По разнице массловушек до и после опыта определяется масса уловленной пыли, а затем кол-во пыли, оседающей на поверхности в течение суток. Результаты замеров и расчетов приведены ниже:

Объем помещения 18.24.11=4752 м3.

Площадь поверхности стен 18.24=432 м2.

Площадь двух площадок 6. 13. 2=156 м2 на уровне 3,5 и 7 м.

Общая площадь 924+432+156=1668 м2.

Масса взвихренной пыли 57024 г для образования взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси.

Толщина слоя пыли при 50% взвихривании аэрогеля и его плотности 100кг/м3.

Диаметр ловушки 0,2 м.

Площадь поверхности 0,0314 м ловушки.

Объем пыли в ловушке 0,0314. 0,00068=0,000021 м3.

Масса пыли в ловушке 0,0021 кг.

Отсюда следует, что в среднем за сутки на поверхности ловушек оседает 1,76 г зерновой пыли, что на 16% меньше количества (2,1 г), соответствующего созданию взрывоопасной концентрации. Ежедневная уборка пыли с поверхности пола и оборудования позволит снизить ее кол-во еще на 25%.

К наиболее тяжелым последствиям приводят взрывы на элеваторах, а также на мукомольных заводах старой постройки. Подобное распределение во многом определяется объемом и эффективностью применяемых на предприятии технических средств взрывозащиты производственного оборудования, зданий и сооружений. На элеваторах, как и на мукомольных заводах старой постройки, практически никаких мер по взрывозащите не предусматривалось.

В соответствии с действующим законодательством на каждом предприятии отрасли осуществляется система взрывопредупреждения и противопожарных мероприятий. Для снижения пылевыделения с целью обеспечения безопасной эксплуатации элеватора необходимо запрещение возврата пыли, отобранной из зерна, обратно в поток (пыль необходимо собирать в бункера и отгружать с территории элеватора как отходы), контролировать интенсивность пылеоседания, обязательно регулярно инспектировать аспирационные установки [36].

В табл. 3.1, 3.2 представлены интенсивности отказа элементов и защитных устройств.

Таблица 3.4. Интенсивность отказа элементов

Наименование элемента

Интенсивность отказов (л·106) ч-1


Нижний предел

Среднее значение

Верхний предел

Гидравлические и пневматические элементы

Клапаны:




- шариковые

1,11

4,6

7,7

- рычажные

1,87

4,6

7,4

Трубопроводы

0,25

1,1

4,85

Механические элементы

Подшипники

0,8

2,0

3,25


Таблица 3.5. Интенсивность отказов защитных устройств

Наименование элемента

Среднее значение интенсивности отказов (л·106) ч-1

Предохранительные мембраны

0,0112


Для оценки частоты возникновения возможных аварийных ситуаций был применен вероятностный подход, основанный на использовании данных о надежности основных узлов оборудования, входящего в состав технологической схемы.

Риск аварийных ситуаций, связанных с разгерметизацией, разрушением оборудования, определены с использованием матрицы «вероятность-тяжесть последствий».

Катастрофический - может привести к смерти более 5 человек и существенному ущербу производству.

Критический - может привести к смерти от 1 до 5 человек и существенному ущербу производству.

Некритический - не угрожает жизни людей, ущербу производству.

С пренебрежимо малыми последствиями - отказ, не относящийся по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий.

По данным Госгортехнадзора основными причинами отказов, происшедших на поднадзорных объектах являются:

дефекты труб (13,9%);

дефекты оборудования (1,4%);

брак строительно-монтажных работ (23,2%);

нарушение правил технической эксплуатации (3,9%);

внутренняя эрозия и коррозия (2,4%);

подземная коррозия (37,1%);

механические повреждения (6,9%);

стихийные бедствия (2,2%);

прочие (9%).

Основные события, приводящие к аварии и образованию полей поражающих факторов, а также их вероятностный диапазон частот возникновения представлены в табл. 3.6

Таблица 3.6. Значения частот инициирующих событий

Инициирующее событие

Значение частоты, (1/год)

Разгерметизация технологического оборудования в том числе: - разгерметизация технологического трубопровода - разгерметизация нории, вследствие механического удара - разгерметизация путем срабатывания или разрушения предохранительных устройств при создании избыточного давления - разрушение единичной емкости, вследствие механического удара - разрушение единичной емкости, вследствие разрушения от коррозии

 1,1. 10-4 5,0. 10-4 4,6. 10-5  1,4. 10-6 6,9. 10-6  1,7. 10-7


После определения частот инициирующих событий, производилось построение сценариев развития аварий, отражающих технологические особенности рассматриваемого производства, связанных в первую очередь с возможными режимами образования зоны пылевого облака при выбросе мучной пыли в результате разгерметизации оборудования.

3.2 Аварии с выбросом мучной пыли

Разрушение единичной емкости с мукой, находящейся в помещении мукомольного участка:

−        Залповый выброс мучной пыли носит локальный характер, облако пылевоздушной смеси с опасными для взрыва концентрациями за пределы предприятия не выйдет.

−        Авария носит некритический характер, возможно поражение производственного персонала не связанного с обслуживанием опасного производственного объекта, гибель человека за пределами производственного помещения маловероятна.

Разрушение технологических трубопроводов и норий, транспортирующих муку в производственном помещении:

−        Залповый выброс пылевоздушной смеси носит локальный характер, облако пыли с опасным для взрыва или пожара концентрациями за пределы предприятия не выйдет.

−        Авария носит критический характер, может привести к поражению персонала, обслуживающего опасный производственный объект и персонала вблизи от места аварии.

−        Взрыв, сопровождаемый разлетом осколков конструктивных элементов оборудования и оконных стекол.

Разрушение бункера с выбросом взрывоопасной пыли при нахождении обслуживающего персонала в помещении мукомольного участка:

−        Авария носит критический характер, может привести к поражению персонала, обслуживающего опасный производственный объект на открытой площадке вблизи от места аварии.

−        Взрыв, сопровождаемый разлетом осколков конструктивных элементов оборудования, с частичным разрушением строительных конструкций.

−        Поражение обслуживающего персонала в результате механического воздействия.

Наибольшую опасность с точки зрения ликвидации ее последствий, представляет авария с залповым выбросом мучной пыли из максимальной по объему единичной емкости (бункера с мукой, который размещается на участке помола).

.3 Методы расчета критериев взрывопожарной опасности

.3.1 Особенности пожаровзрывоопасности горючих пылей

Пожарная опасность элеватора обусловлена наличием взрывопожароопасной пыли, взрывающейся при достижении нижнего концентрационного предела, содержания кислорода и источника зажигания.

Пыль - совокупность мельчайших твердых частиц, способных находиться в воздухе во взвешенном состоянии. К пыли принято относить мелкодисперсные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм. При распределении в воздухе пылевых частиц образуется пылевоздушная смесь, называемая аэровзвесью или аэрозолем. При оседании взвешенных в воздухе пылевых частиц на поверхности оборудования образуется слой пыли - аэрогель.

Все виды пыли на предприятиях по пожаро- и взрывоопасности классифицируются следующим образом [10]:

−        I класс - наиболее взрывоопасная пыль с нижним пределом взрываемости до 15 г/м 3 (пыль шрота подсолнечного и хлопкового, пыль пшеничных отрубей),

−        II класс - взрывоопасная пыль с нижним пределом взрываемости от 16 г/м 3 до 65 г/м 3 (пыль травяной муки, хвойной муки, мучная пыль),

−        III класс - наиболее пожароопасная взвесь с температурой воспламенения до 250 °С (пыль зерноочистительных отделений),

−        IV класс- пожароопасная пыль с температурой воспламенения выше 250 °С (элеваторная пыль).

Характеристика пыли в пылевоздушной смеси.

Таблица 3.7. Физико-химические свойства муки

№ п/п

Наименование показателя

Обозначение

Единица измерения

Значение

1.

Количество вещества

М

кг

20 000

2.

Теплота сгорания

Нт

кДж / кг

18 000

3.

Линейная скорость распространения пламени

Vл

м /с

0,12

4.

Время развития пожара

фр

с

140

5.

Удельная массовая скорость выгорания

m

кг / (м2. с)

0,0068

6.

Плотность воздуха

св

кг/м2

1,2

7.

Скорость выгорания

n

кг/(м2. ч)

100

8.

Начальное атмосферное давление

Р0

кПа

101

9.

Теплоемкость воздуха

Св

Дж/кг. К

1 010

10.

Температура воздуха

Т0

К

293,0

11.

Коэффициент недожога

К

-

0,95


Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в газовой среде характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности [37]:

-   нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПР);

-         минимальной энергией зажигания (Wmin);

-         максимальным давлением взрыва (Pmax);

          температурой самовоспламенения (tсв);

          минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (МВСК).

-         скоростью нарастания давления при взрыве

Большая часть производственного оборудования, сооружений и помещений элеваторов и мукомольных заводов связана между собой технологическими и транспортными коммуникациями, аспирационными, вентиляционными и воздушными отопительными сетями, переходными галереями, тоннелями, лестничными клетками, шахтами, технологическими проемами и т.д. Поэтому отдельная вспышка взрывоопасной смеси, локальный одиночный взрыв могут развиться в серию последовательных мощных пылевоздушных взрывов, распространяющихся по производственному оборудованию, сооружениям и помещениям всего предприятия. Условия развития и распространения взрывов усугубляется тем, что многие технологические и транспортные магистрали и коммуникации представляют собой каналы и трубопроводы, заполненные в различной степени мелкодисперсным продуктом. В сооружениях, галереях, тоннелях, шахтах и производственных помещениях скапливаются отложения, россыпи пыли или завалы мелкодисперсных материалов. При появлении внешних возмущений (направленных газовоздушных потоков, ударных волн, вибраций и сотрясений) значительное количество этих мелкодисперсных продуктов переходит в аэровзвесь и воспламеняется горящей смесью или раскаленными газами первичного и следующих за ним взрывов [36].

)         Аварии с выбросом мучной пыли при разрушении технологического оборудования мукомольного участка: масса взрывоопасной пыли, способной участвовать в аварии, определяется из предположения, что произошло разрушение (нарушение герметичности) единичной емкости (бункера) и вся мука, из бункера в количестве 20 т выброшена в окружающую среду, с образованием пылевоздушного облака с взрывоопасной концентрацией.

)         Аварии с выбросом мучной пыли при разрушении транспортных устройств мукомольного участка: масса пыли, способной участвовать в аварии, определяется из предположения, что произошло разрушение (нарушение герметичности) нории и вся пыль, находившаяся в нории и линии транспортировки, в количестве 0,1 т, выброшена в окружающую среду, с образованием пылевоздушного облака с взрывоопасной концентрацией.

3.3.3 Оценка рисков наиболее вероятного и опасного сценариев развития аварийной ситуации с выбросом пыли

Дерево событий при авариях на мукомольном участке в бункере для муки представлено на рис. 3.1.

Рис.3.1 Дерево событий

Технический риск сценариев аварийных ситуаций на мукомольном участке приведена в табл. 3.8.

Таблица 3.8. Технический риск сценариев аварийных ситуаций на мукомольном участке

Стадия аварийной ситуации

Сценарий

Технический риск аварии, год-1

Сценарий С1

Рассеивание пылевоздушной смеси (ПВС) без последствий

3,024. 10-3

Сценарий С 2

Взрыв пылевоздушной смеси

5,442. 10-4

Сценарий С 3

Пожар мучной пыли выделившийся из бункера

1,209. 10-3


Количество опасного вещества, участвующего в аварии при аварийном разрушении бункера с мукой приведено в табл. 3.9.

Таблица 3.9. Количество опасного вещества, принимающего участие в аварии

Стадия аварийной ситуации

Последствия

Основной поражающий фактор

Количество опасного вещества, т




участвующего в аварии

участвующего в создании поражающих факторов

Сценарий С 2

Взрыв ПВС

ударная волна

20,2

16,1

Сценарий С 3

Вспышечный пожар

тепловое излучение

20,2

1,02


Примечание: в расчете количества вещества, участвующего в создании поражающих факторов, время, необходимое для тушения пожара, принято 5 ч.

.3.4 Характеристика наиболее опасного сценария возникновения и развития чрезвычайной ситуации

Наиболее опасный сценарий развития аварий (Сценарий С 2) на объекте ОАО «БКХП»:

а) выброс газа (образование горящих факелов, пожар с последующим вовлечением окружающего оборудования и транспортных средств, несущих конструкций, трубопроводов);

б) образование и дрейф облака топливно-воздушной смеси (взрывное превращение облака, образование воздушной ударной волны, формирование огневого шара, разрушение окружающего оборудования и транспортных средств, несущих конструкций, трубопроводов).

При возникновении взрыва газа или мучной пыли на объекте сильным разрушениям могут подвергнуться наиболее высокие здания, здания из кирпича и здания недостроенные.

Причины воспламенения и локального взрыва: искры и воспламенение при трении, ударе, при попадании постороннего предмета или неисправности оборудования; применение открытого огня - сварочные работы; неисправность электрооборудования.

Пыль, осевшая на оборудовании, перекрытиях, аспирационных воздуховодах (аэрогель), может гореть. Различают две формы горения пыли - тление и горение пламенем. Тление слоя пыли возможно на нагретых предметах: освежительных установках, горячих паропроводах и др. За температуру тления пыли принимают наименьшую температуру нагретой поверхности, при которой возникает тление слоя пыли толщиной 5 мм. Для пыли, состоящей из части измельченной пшеницы, температура тления 290°С.

За температуру воспламенения принимают температуру нагретой поверхности, при соприкосновении с которой пылевоздушная смесь воспламеняется и затем взрывается. Для пылевоздушной смеси, состоящей из частиц пыли размолотой пшеницы, температура воспламенения составляет 700 °С при относительной влажности воздуха 30...90 %.

На ОАО «БКХП» могут возникнуть аварийные ситуации из-за:

)         взрыва на станции Крейда, на площадке витаминного комбината;

)         радиационного заражения объекта экономики от Курчатовской АЭС, Нововоронежской АЭС;

)         заражения парами АХОВ от хладокомбината, мясокомбината и фирм, расположенных на территории площадки витаминного комбината;

)         возможных пожаров и взрывов на котельной, мельничном и комбикормовом комплексах, складе рыбной муки; возможны бури, ураганы, снежные заносы, обледенения, эпидемии людей и животных;

)         полного внезапного отключения электроэнергии.

Наибольшую опасность для производственного персонала, населения, находящегося в зоне возможного взрыва, и окружающей природной среде представляют аварии с залповым выбросом пыли из бункера, которые могут иметь место при полном разрушении бункера на участке помола муки.

Рассмотрим ситуацию взрыва взвеси пыли в свободном пространстве бункера при его заполнении. При заполнении бункера в его объеме создается взрывоопасная пылевоздушная смесь, зажигание которой разрядом статического электричества приводит к разрушению или разгерметизации бункера.

Проведем расчет критериев пожарной опасности при сгорании взрывоопасной пыли [19, 25].

. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении

Одним из поражающих факторов является избыточное давление, служащее количественным критерием категории опасности.

Избыточное давление при сгорании пылевоздушной смеси Dp, кПа, рассчитывается по формуле:

 (3.1)

где m - расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;

Нт - теплота сгорания истекающего вещества, Дж/кг;

Р0 - начальное атмосферное давление, кПа;- доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси (0,5 при газе и пыли; 0,3 при парах жидкости; 1 при водороде);п - свободный объем помещения, который принимается как 80 % от геометрического объема помещения, м3;

rв - плотность воздуха до сгорания пылевоздушной смеси при начальной температуре То, кг/м3;

Св - теплоемкость воздуха,;

Т0 - начальная температура воздуха в помещении, К;

Кн - коэффициент учитывающий негерметичность помещения (принимается равным 3);

Определим значения приведенных составляющих формулы (3.1) для определения избыточного давления:

а) атмосферное давление Р0 = 101 кПа;

б) коэффициент участия горючего вещества во взрыве Z = 0,5;

в) свободный объем помещения Vп = 2500 м3;

г) плотность воздуха rв = 1,2 кг/м3;

д) теплоемкость воздуха Св = 1010 Дж/(кг*К);

е) температура в помещении Т0 = 293 К;

ж) коэффициент негерметичности Кн = 3;

з) теплота сгорания истекающего вещества Нт= 18 · 106 Дж/(кг·К);

и) расчетную массу m, кг, принимаем равной m = 0,8 · 20000 = 16000 кг.

Учитывая заданные условия расчетной ситуации согласно формуле (3.1) определяем избыточное давление

Таким образом, избыточное давление, рассчитанное для заданной ситуации составляет 5460,75 кПа.

2. Расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «Огненного шара»

Образование «Огненных шаров» приводит к тяжелым последствиям. Они вызывают вторичные пожары, так как интенсивность теплового излучения очень высока.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м2,

проводят по формуле:

= Ef · Fq · t, (3.2)

где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;

Fq - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равным 450 кВт/м2.q рассчитывают по формуле:

,     (3.3)

где Н - высота центра «огненного шара», м;s - эффективный диаметр «огненного шара», м;- расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» Ds рассчитывают по формуле:

s =5,33 m 0,327, (3.4)

где т - масса горючего вещества, кг.определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной Ds/2.

Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле

s = 0,92 m 0,303. (3.5)

Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле

t = ехр [-7,0 · 10-4 (- Ds / 2)]. (3.6)

Рассчитаем т = 20 000 · 0,8 = 16 000 кг,

Определяем эффективный диаметр «огненного шара» s= 5,33 (16 000)0,327 = 126,32 м.

По формуле (3.3), принимая H = Ds /2 = 63,16 м, находим угловой коэффициент облученности Fq

По формуле (3.6) находим коэффициент пропускания атмосферы t:

t = ехр [-7,0 · 10-4 ( - 126,32/2)] = 0,96.

По формуле (3.2), принимая Ef = 450 кВт/м2, находим интенсивность теплового излучения q= 450 · 0,120 · 0,96 = 51,84 кВт/м2.

По формуле (3.5) определяем время существования «огненного шара» ts:s = 0,92 (16 000)0,303 = 17,28 с.

Итак, значение интенсивности излучения «Огненного шара» на расстоянии 100 м составляет 51,84 кВт/м2, при такой величине возможны ожоги первой степени и смертельное поражение людей.

3. Расчет параметров волны давления при сгорании горючей пыли

Основными параметрами волны давления при сгорании горючей пыли в открытом пространстве являются избыточное давление и импульс волны давления. При большой величине избыточного давления возможно повреждение находящихся поблизости оборудования и других зданий.

Избыточное давление Dp, кПа, развиваемое при сгорании, рассчитывают по формуле:

, (3.7)

где р0 - атмосферное давление, кПа;-расстояние от геометрического центра облака, м;пp - приведенная масса горючей пыли, кг, рассчитанная по формуле:

пр = (Qсг / Q0)mг,п Z, (3.8)

где Qсг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;- коэффициент участия, который равен 0,05;0 - константа, равная 4,52 · 106 Дж/кг;г,п - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле:

. (3.9)

Находим приведенную массу mпр по формуле (3.8):пр = (18 · 106 / 4,52 · 106) ·(16 000) · 0,05 = 3186 = 3,2 · 103 кг.

Находим избыточное давление Dp по формуле (1.7):

Dp = 101 [0,8 (3,2 · 103)0,33 / 100 + 3 (3,2 · 103) 0,66 /100 2 + 5 (3,2 · 103) / 1003] = 19,5 кПа.

Находим импульс волны давления i по формуле (3.9):= 123 (3,2 · 103)0,66 / 100 = 253,2 Па · с.

4. Расчет размеров возможного пожара и его потенциальной энергии

Размер пожара и его потенциальную энергию определяют на основе учета особенностей муки, технологического оборудования и конструктивного исполнения мельницы.

Площадь возможного пожара Fпож определяют по формуле:

, (3.10)

где Vл - линейная скорость распространения пламени, м/с;

фр - расчетное время развития пожара, с.пож = 3,14. (0,12. 140)2 = 886 м2.

Тогда диаметр пожара


Высота пламени h, м, рассчитывается по формуле:

, (3.11)

где d - диаметр пожара, м;- удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2*с);

св - плотность воздуха, кг/м3 (равна 1,2);- ускорение свободного падения, м/с2.

Продолжительность пожара ф рассчитывают исходя из условия, что горючая пыль (мука) горит размещенная на 100 м2 без условия тушения.

ф = N/n, (3.12)

где N - количество горючего вещества, кг;- скорость выгорания муки, кг/(м2.ч) (равна 100).

Тогда при условии, что 20 т муки размещены 357 м2, откуда следует, что на 100 м2 приходится N=5602 кг,

ф = 5602 / 100 = 56 часов.

Потенциальная энергия пожара Епож вычисляется по формуле:

Епож = Gн · Q · К, (3.13)

где Gн - масса сгораемого вещества, кг;- теплота сгорания горючей пыли, кДж/кг (равна для муки - 18000кДж/кг);

К - коэффициент недожога (равен для муки - 0,95).

Епож = 16 000 · 18000 · 0,95 = 273,6 · 106 кДж.

Исходя из проведенных расчетов обстановка выглядит следующим образом:

Комбикормовый и мельничный комплексы ОАО «БКХП» окажутся в очаге поражения.

При этом образуются очаги пожара на мельничном элеваторе, в силкорпусе №1, в силкорпусе №3, в рабочем здании мельницы, в производственном корпусе комбикормового комплекса, в электроцехе, в паросиловом цехе, в общежитие, АБК, в тепловозном депо, в компрессорной.

Возникнет пожар на складе готовой продукции мельницы (сплошной пожар), на складе мучнистого сырья комбикормового комплекса, на материальном складе.

Здания и сооружения получат повреждения: автоприемы №1 и №2

−        сильные разрушения: мельничный элеватор, производственный корпус и недостроенный склад готовой продукции комбикормового комплекса, реммехцех, электроцех и бытовые помещения с переходной галереей, паросиловой цех, общежитие, автовесовые, АБК, тепловозное депо, компрессорная, КНС (сильные разрушения надземной части), материальный склад;

−        средние разрушения: силкорпус №1, №3 и №4, рабочее здание и склад готовой продукции мельницы, склады зернового и мучнистого сырья, соли и мела комбикормового комплекса;

−        разрушены полностью: запасной выход и воздухозаборник убежища.

Заваленными окажутся:

−        вход в цокольные этажи силкорпусов;

−        входы строений комбикормового комплекса;

−        вход в убежище;

−        подъездные автомобильные и железнодорожные пути завалены сброшенными конструкциями.

сотрудников ОАО «Белгородский комбинат хлебопродуктов» могут одновременно находится в зоне действия поражающих факторов.

Коммунально-энергетические части сильно повреждены. Транспортные средства опрокинуты и горят.

Рассчитанные критерии пожаровзрывоопасности при реализации наиболее опасного сценария развития аварий на объекте ОАО «БКХП» представлены в табл. 3.10.

Таблица 3.10. Критерии пожаровзрывоопасности

№ п/п

Наименование критерия

Обозначение

Значение

Единица измерения

1.

Выброс

Залповый

2.

Масса муки

т

20

т

3.

Температура окружающей среды

t

20

0С

4.

Свободный объем помещения

V

2500

м2

5.

Избыточное давление

Dp

5460,75

кПа

6.

Интенсивность теплового излучения «огненного шара»

q

51,84

кВт/м2

7.

Время существования «огненного шара»

ts

17,28

с

8.

Избыточное давление (при сгорании горючей пыли на открытом пространстве)

Dp

19,5

кПа

9.

Импульс волны давления

i

253,2

Па · с

10.

Площадь пожара

Fпож

886

м2

11,

Диаметр пожара

d

33,6

м

12.

Высота пламени

h

10,25

м

13.

Продолжительность пожара

ф

56

ч

14.

Потенциальная энергия пожара

Епож

273,6 · 106

кДж


При определении потерь среди персонала объекта экономики необходимо учитывать степень его защищенности в заданиях и сооружениях и степень разрушения последних:

 (3.14)

где  - количество персонала находятся в i - ом здании, чел;

 - число заданий (сооружений) на объекте;

 - процент потерь, в i - здании, %.

При данном развитии аварии возможны:

−        санитарные потери и гибель персонала, обслуживающего мельничный участок (1-2 человека);

−        санитарные потери среди персонала предприятия находящегося на открытой местности без средств защиты (до 4 человек);

−        единичные случаи гибели населения на открытой местности, оказавшиеся в зоне взрыва.

По полученным критериям пожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков.

.3.5 Характеристика наиболее вероятного сценария возникновения и развития чрезвычайной ситуации

Оценим последствия наиболее вероятного сценария развития чрезвычайной ситуации (Сценарий С 3) - выброса пыли при нарушении герметичности единичной емкости (бункера).

При взрыве максимально возможного количества пыли может произойти разрушение конструкций здания мукомольного участка с радиусом разлета осколков и фрагментов строительных конструкций в радиусе более 100 метров.

Для исключения поражения производственного персонала предприятия, а также рабочих и служащих предприятий и организаций, расположенных, в зоне возможного взрыва, необходимо выполнить комплекс мер по ликвидации последствий аварии с выбросом мучной пыли в том числе:

-        провести оповещение производственного персонала предприятия и населения проживающего (работающего) в зоне возможного взрыва;

-        принять меры по защите производственного персонала;

-        при угрозе поражения производственного персонала и нарушении производственного процесса провести безаварийную остановку производства и эвакуировать производственный персонал в безопасное место;

-        задействовать силы и средства РСЧС (объектового звена и городского звена областной территориальной подсистемы) для локализации и ликвидации последствий взрыва.

Наиболее вероятной аварийной ситуацией на предприятии с выбросом взрывоопасной пыли, является нарушение герметичности технологического трубопровода с выбросом пыли, которая классифицируется как «инцидент», при котором гибель обслуживающего и производственного персонала исключен, единичные случаи поражения персонала могут иметь место при нарушении мер безопасности.

Основные результаты расчета вероятных зон действия поражающих факторов для сценариев развития аварий на мукомольном участке представлены на рис. 3.2 и в табл. 3.11.

Таблица 3.11. Результаты расчета зон действия поражающих факторов

Параметр

Результаты расчета

ВЗРЫВ ОБЛАКА ПЫЛЕВОЗДУШНОЙ СМЕСИ (СЦЕНАРИЙ С 2)

Максимальное избыточное давление в очаге взрыва, ∆Рmах, кПа

5460

 Радиусы зон разрушений ударной волной, м:


Граница области максимального избыточного давления, ∆Рmах, м

22

Граница области полного разрушения зданий и сооружений, (70 кПа), м


Граница области сильных разрушений зданий и сооружений: 50% - 75% стен разрушено или находится на грани разрушения, (35 кПа), м

40

Граница области значительных повреждений: обрушение отдельных элементов зданий, повреждение некоторых конструктивных элементов, несущих нагрузку, (14 кПа), м

-

Граница области воздействия давления 11 кПа

43

Граница области повреждения оконных и дверных проемов, полного разрушения остекления, (7кПа)

60

Граница области минимальных повреждений, (2 кПа)

123

ПОЖАР МУЧНОЙ ПЫЛИ (СЦЕНАРИЙ С 3)

Максимальная площадь пожара, м2

886

Размер зоны поражения открытым пламенем

43x27,5

Уровни воздействия теплового излучения (размеры зон поражения), м


внешняя граница зоны разрушении металлических конструкций и соседнего оборудования, 37 кВт/м2

-

Внешняя граница зоны смертельного поражения (вероятность смертельного исхода 90%), 24 кВт/м2. 30 сек.

-

Внешняя граница зоны сильных ожогов (ожоги III степени, вероятность смертельного исхода 15%), 14 кВт/м2, 30 сек

43,5x28

Внешняя граница зоны воспламенения легковоспламеняющихся (деревянных) конструкций, 12 кВт/м2

48x32,5

Внешняя граница зоны теплового поражения персонала ожоги II степени, потеря работоспособности, 7 кВт/м2,30 сек

56x40,5

Безопасное эвакуационное расстояние для персонала (внешняя граница зоны ожогов I степени, работоспособность не теряется), 3 5 кВт/м2, 30 сек

67x51,5

Предельно безопасное эвакуационное расстояние 1,4 кВт/м2

94x78,5


рис. 3.2 Зоны поражения

4. Рекомендации для разработки мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности

.1 Общие положения

Взрывобезопасность - состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков, при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людей опасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечивает сохранение материальных ценностей - зданий, сооружений, производственного оборудования, сырья и готовой продукции.

Взрывобезопасность производственных процессов, зданий, сооружений, производственного оборудования обеспечивают мерами по взрывопредупреждению и взрывозащите, организационными и организационно-техническими мероприятиями в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Взрывопредупреждение - комплекс организационных и технических мер, предотвращающих возможность возникновения взрывов и направленных на исключение условий образования взрывоопасных пылевоздушных, газовоздушных или пылегазовоздушных (гибридных) смесей и источников их зажигания.

Взрывозащита - комплекс технических мер, предотвращающих воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающих сохранение производственного оборудования, зданий, сооружений, сырья и готовой продукции. Так как необходимым и достаточным условием возникновения взрыва является наличие взрывоопасной пылевоздушной, газовоздушной или гибридной смеси (смеси с содержанием горючего в пределах области воспламенения) и источника инициирования взрыва (источника зажигания смеси достаточной мощности и температуры), то для предотвращения взрыва необходимо исключить эти условия или хотя бы одно из них. Основные направления мероприятий по взрывопредупреждению представлены в схеме рис. 4.1.

Рис. 4.1 Основные направления мероприятий по взрывопредупреждению

Для обеспечения защиты людей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны быть предусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных факторов взрыва:

-         пламени и высокотемпературных продуктов горения;

          давления взрыва;

          высокоскоростных газовоздушных потоков;

          ударных волн;

          обрушившихся конструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительных конструкций, производственного оборудования и коммуникаций.

Организация и ведение технологических процессов на предприятиях должны соответствовать следующим документам:

-        Правилам организации и ведения технологических процессов на элеваторах и хлебоприемных предприятиях(утв. Приказом Министерства заготовок СССР от 25.07.83 N 251).

-         Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах.

-         Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах многосортных помолов пшеницы и мукомольных заводах, оснащенных комплектным высокопроизводительным оборудованием.

          Правилам бестарной приемки, хранения и отпуска муки для предприятий зерноперерабатывающей промышленности.

          Инструкция № 9-7-88 по хранению зерна, маслосемян, муки и крупы (утв. Приказом Министерства хлебопродуктов СССР от 24.06.88 N 185).

          Инструкции по очистке и выделению мелкой фракции зерна, эксплуатации зерноочистительных машин на элеваторах и хлебоприемных предприятиях №9-5 - 82.

          Инструкции по активному вентилированию зерна в складах и на площадках.

          Указаниям по вентилированию зерна на складах, оборудованных аэрожелобами.

          Инструкции по сушке продовольственного, кормового зерна, маслосемян и эксплуатации зерносушилок №9-3 - 82.

Выбор, установку и эксплуатацию электрооборудования следует производить в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей на основе классификации взрывоопасных и пожароопасных помещений (зон) и наружных установок.

Молниезащита зданий, сооружений и наружных установок от прямых ударов молний, а также от вторичных их проявлений необходимо выполнять в соответствии с СН 305 - 77 и отраслевыми правилами пожарной безопасности[36].

.2 Предотвращение взрывов

.2.1 Технологические процессы

При разработке технологических процессов должны быть предусмотрены меры, максимально предотвращающие возможность образования взрывоопасных концентраций пыли в технологическом и транспортном оборудовании в условиях стационарных режимов ведения технологических процессов и возникновения источников инициирования взрыва.

На предприятиях по хранению и переработке зерна должны быть предусмотрены:

−        автоблокировка приводов групп машин для того, чтобы последовательность пуска и остановки их, а также аварийная остановка одной из машин этой группы исключали возможность завалов и подпоров;

−        блокировка приводов вентиляторов аспирационных установок с приводами аспирируемого оборудования;

−        блокировка приводов задвижек воздуходувок с пусковыми устройствами каждой воздуходувки;

−        светозвуковая сигнализация, автоматически включаемая при срабатывании любой блокировки;

−        средства связи;

−        устройства аварийного отключения всех приводов;

−        амперметры в цепях электродвигателей приводов с выводом показаний на пульт управления и по месту для контроля за нагрузкой указанных машин.

В приемниках пневмотранспортных установок с механическим побуждением должно быть предусмотрено блокировочное устройство для выключения подачи продукта на ротор при завале приемника.

Транспортные коммуникации должны содержать минимальное количество точек перегрузки и иметь минимальную протяженность.

Похожие работы на - Пожаровзрывозащита мукомольного производства (на примере ОАО 'Белгородский комбинат хлебопродуктов')

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!