Реферат: Анализ пожарной опасности и разработка мер противопожарной защиты процесса окраски

--PAGE_BREAK--1.3    Составление  принципиальной  технологической  схемы  процесса производства




<img width=«800» height=«1097» src=«ref-2_1586052605-58383.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_1 _x0000_s1117 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106 _x0000_s1107 _x0000_s1108 _x0000_s1109 _x0000_s1110 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1113 _x0000_s1114 _x0000_s1115»>



2.Основное оборудование технологического процесса

В данном технологическом процессе используется следующее оборудование:

1.        Насос подачи растворителя – относится к центробежным насосам. Основной рабочий орган – спиралевидное колесо, насаженное на вал.

2.        Мерник растворителя – ёмкостный аппарат закрытого типа. Оборудован дыхательным клапаном и устройством для измерения уровня жидкости.

3.        <img width=«700» height=«1074» src=«ref-2_1586110988-4782.coolpic» v:shapes="_x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1121 _x0000_s1122 _x0000_s1123 _x0000_s1124 _x0000_s1125 _x0000_s1126 _x0000_s1127 _x0000_s1128 _x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133 _x0000_s1134 _x0000_s1135 _x0000_s1136 _x0000_s1137">Смеситель растворителя. Смонтирован на специальных поворотных приспособлениях с червячной передачей. Используется для растворения полуфабриката  до  требуемого  готового  состава  краски. Представляет собой закрытый аппарат, оборудованный смесительным устройством и рубашкой охлаждения.

4.        Бункер полуфабриката. Имеет боковые щёки, препятствующие сползанию полуфабриката с волков.

5.        Насос подачи краски. Относится к шестерёночным насосам. Основными элементами являются две шестерни, одна из которых ведущая, а другая ведомая, и корпус насоса.

6.        Фильтр. Используется для очистки краски от твёрдых частичек.

7.        Бак готовой краски – ёмкостный аппарат закрытого типа. Оборудован дыхательным клапаном.

8.        Насос циркуляционный – заставляет краску непрерывно циркулировать по кольцевой линии.

9.        Окрасочная камера – детали поступают через  открытые  проемы  в  торцовых стенах.  Камера  имеет  два  рабочих  места  для  окраски  изделий пульверизатором. Также имеет  вытяжную  вентиляцию.

10.    Краскораспылитель – непосредственно подсоединён к трубе центральной системы подачи лакокрасочных материалов через редуктор.

11.    Сушильная камера – терморадиационного типа с  электрообогревателями. Имеет  вытяжную  вентиляцию.

12.    Расходная ёмкость растворителя – ёмкостный аппарат закрытого типа.

Размещение,  параметры  работы,  наличие  средств  защиты технологического  оборудования,  количество  обращающихся  веществ приведены в таблице 1.


<img width=«703» height=«1073» src=«ref-2_1586115770-4777.coolpic» v:shapes="_x0000_s1138 _x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1143 _x0000_s1144 _x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1149 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154 _x0000_s1155 _x0000_s1156 _x0000_s1157">Таблица 1 – Основное оборудование технологического процесса


Характеристики оборудования

Наименование оборудования/поз. на схеме

Насос подачи растворителя/1

Мерник

растворителя/2

Смеситель растворителя/3

Бункер

полуфабриката/4

Насос подачи краски/5

Фильтр/6

Бак готовой краски/7

Насос

циркуляционный/8

Окрасочная камера/17

Краскораспылитель/13

Сушильная камера/11

Расходная ёмкость растворителя/9

Объём аппарата, м3

0,03

3

9

6

0,03

,3

10,8

0,15







60

Степень заполнения аппарата


0,65

0,72

0,68





0,65









0,72

Давление в аппарате, МПа

0,35

0,1

0,1

0,1

0,7

0,7

0,1

0,29



0,29



0,1

Температура среды в аппарате, ºС

22

22

40

22

40

40

22

22

22

22

132



Диаметр подводящей линии, м

100

100

100

100

100

100

100

100



10



100

Диаметр отводящей линии, м

100

100

100

100

100

100

100

100








Расход подводящей линии, м3

0,030

0,030

0,045

0,015

0,054

0,054

0,054

0,015



0,015



0,030

Расход отводящей линии, м3

0,030

0,030

0,054

0,015

0,054

0,054

0,015

0,015









Расстояние до задвижек, м

2,0

4,0

2,9

3,3

2,5

2,2

3,7

2,7



5,0



2,0

Площадь окрашенных изделий (S), м2

















300



300



Расход ЛКМ, кг/м3

















0,3







Защита от давления



есть

нет

есть



есть

есть









есть

Аварийный слив



нет

нет

есть



нет

есть









нет

Защита дыхательной линии



нет

нет

нет





нет









есть

Привод запорной арматуры

руч.

руч.

авт.

руч.

авт.

авт.

авт.

авт.

руч.

руч.

руч.

авт.

Обвалование (высота, м/площадь, м2)























1/170

Доля растворителя

100

100

73,5

21

73,5

73,5

73,5

73,5



73,5



100

Вид ЛВЖ

ацетон

--PAGE_BREAK--3.   <img width=«700» height=«1074» src=«ref-2_1586120547-4803.coolpic» v:shapes="_x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1162 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1165 _x0000_s1166 _x0000_s1167 _x0000_s1168 _x0000_s1169 _x0000_s1170 _x0000_s1171 _x0000_s1172 _x0000_s1173 _x0000_s1174 _x0000_s1175 _x0000_s1176 _x0000_s1177">Расчёт категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности
Исходя из характеристик применяемых веществ, категория категория каждого помещения определяется путём последовательной проверки принадлежности помещения от высшей (А) к низшей (Д), в зависимости от величины избыточного давления взрыва и удельной пожарной нагрузки в помещениях.
3.1        
Характеристика пожарной опасности помещений


Параметры помещений приведены в таблице 2. Максимальная температура воздуха принята 35 ºС […]. Свободный объём помещения принимаем равным 80% от объёма помещения (…).
Таблица 2 – Характеристика пожарной опасности помещений





Площадь, м2

Высота, м

Свободный объем помещения, м3

Назначение

Объем ацетона, м3

Помещение 1

144

3,8

437,8

Приготовление краски

2,9301

Помещение 2

288

3,8

875,5

Фильтрация краски 

5,1144

Помещение 3

432

3,8

1313,3

Подача краски

5,3438



Помещение 4

576

3,8

1751,0

Окраска и сушка деталей

0,1676





3.2        
Пожароопасные характеристики обращающихся веществ



Основные пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в помещениях и наружной установке, приведены в таблице 3. Свойства обращающихся вещесьв определены по справочным данным […].
Таблица 3 — Основные пожароопасные характеристики веществ.



Наименование

вещества

Показатель пожарной опасности

Тсам

Твсп

Qсг

Pmax



Легковоспламеняющаяся жидкость

Ацетон

535 ºС

18 ºС (з. т.)

1821,38 кДж

572 кПа






3.3         <img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586125350-4786.coolpic» v:shapes="_x0000_s1178 _x0000_s1179 _x0000_s1180 _x0000_s1181 _x0000_s1182 _x0000_s1183 _x0000_s1184 _x0000_s1185 _x0000_s1186 _x0000_s1187 _x0000_s1188 _x0000_s1189 _x0000_s1190 _x0000_s1191 _x0000_s1192 _x0000_s1193 _x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196 _x0000_s1197">Расчёт категории первого помещения
При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии. Для данного помещения принимаем наихудший вариант – полное разрушение мерника растворителя. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться по формуле:
VА1 = V1+V2+V3+V4,                                                       (1)
где V1 – объём разлившейся жидкости из аппарата, м3; V2 – объём подводящего трубопровода, м3; V3 – объём отводящего трубопровода, м3; V4 – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки, м3.

<img width=«247» height=«27» src=«ref-2_1586130136-405.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1198">

(2)


где Vа – объём аппарата, м3; ε – степень заполнения аппарата; wp – доля растворителя, %.

<img width=«233» height=«44» src=«ref-2_1586130541-501.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1199">
(3)


<img width=«283» height=«27» src=«ref-2_1586131042-480.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1200">где d – диаметр трубопровода, м.
(4)


<img width=«280» height=«27» src=«ref-2_1586131522-473.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1201">где S2 – площадьсечения подводящего трубопровода, м2; l2 – расстояние до запорной арматуры на подводящей линии, м.
(5)


<img width=«228» height=«27» src=«ref-2_1586131995-390.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1202">где S3 – площадьсечения отводящего трубопровода, м2; l3 – расстояние до запорной арматуры на отводящей линии, м.
(6)


где q – расход подводящей линии, м3/с; Т – время срабатывания запорной арматуры, с. 
<img width=«293» height=«25» src=«ref-2_1586132385-493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">
По условию аварии в помещение выливается VА1 = 11,0128  м3 жидкости, которая разливается на площади 11012,8 м2, т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м2.

<img width=«264» height=«23» src=«ref-2_1586132878-425.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1203">Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле:
(7)


где r — плотность вещества, кг/м3.




<img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586133303-4806.coolpic» v:shapes="_x0000_s1204 _x0000_s1205 _x0000_s1206 _x0000_s1207 _x0000_s1208 _x0000_s1209 _x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214 _x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1217 _x0000_s1218 _x0000_s1219 _x0000_s1220 _x0000_s1221 _x0000_s1222 _x0000_s1223">Давление насыщенных паров определяем по следующей формуле:

<img width=«323» height=«45» src=«ref-2_1586138109-801.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1224">
(8)


где А, В, СА – константы уравнения Антуана (…); tp – температура среды, °С.

Определяем интенсивность испарения по формуле:
<img width=«397» height=«27» src=«ref-2_1586138910-639.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1225">        (9)
           

где h – коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; М – молярная масса вещества, кг/кмоль.

Площадь обвалования найдём по формуле:
       <img width=«241» height=«25» src=«ref-2_1586139549-414.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">                                        (10)
где Sпом – площадь помещения, м2; k – коэффициент ограничения розлива, %.

Т.к. площадь обвалования меньше площади помещения, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (Fисп=Sобв).

Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение:

<img width=«373» height=«25» src=«ref-2_1586139963-576.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1226">

    (11)


где Тисп – время испарения, с.

Определяем плотность паров вещества при расчётной температуре по формуле:               
          <img width=«436» height=«47» src=«ref-2_1586140539-907.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">              (12)
где <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1586141446-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028"> – молярный объем, м3/кмоль.

Определяем стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания по следующей формуле:
                                                  b = nc + <img width=«191» height=«41» src=«ref-2_1586141549-392.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">                                    (13)
где  nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле вещества.

Определяем стехиометрическую концентрацию паров вещества по формуле:

                                                                 

<img width=«235» height=«45» src=«ref-2_1586141941-532.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">                                        (14)
Избыточное давление взрыва определяем по формуле:




    DР = (Рmax — Ро)<img width=«463» height=«45» src=«ref-2_1586142473-1038.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"><img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586143511-4788.coolpic» v:shapes="_x0000_s1227 _x0000_s1228 _x0000_s1229 _x0000_s1230 _x0000_s1231 _x0000_s1232 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1235 _x0000_s1236 _x0000_s1237 _x0000_s1238 _x0000_s1239 _x0000_s1240 _x0000_s1241 _x0000_s1242 _x0000_s1243 _x0000_s1244 _x0000_s1245 _x0000_s1246">      (15)
где Pmax– максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа; P0– атмосферное давление; Z – коэффициент участия горючего во взрыве; Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; VСВ – свободный объем помещения, м3.

Вывод:  первое помещение относится к категории А, т.к.  в нём хранится легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки менее 28 оС в таком количестве, что может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
3.4         <img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586148299-4801.coolpic» v:shapes="_x0000_s1247 _x0000_s1248 _x0000_s1249 _x0000_s1250 _x0000_s1251 _x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254 _x0000_s1255 _x0000_s1256 _x0000_s1257 _x0000_s1258 _x0000_s1259 _x0000_s1260 _x0000_s1261 _x0000_s1262 _x0000_s1263 _x0000_s1264 _x0000_s1265 _x0000_s1266">Расчёт категории второго помещения
Для данного помещения принимаем наихудший вариант – полное разрушение смесителя растворителя. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться:
V1 = 9. 0,72. 0,735 = 4,7628 м3 ,

S2= 0,00785 м2,

V2 = 0,00785. 2,9. 1 = 0,02277 м3,

V3 = 0,00785. 2,9. 0,21 = 0,00478 м3,

V4 = 0,00785. 2,9. 0,735 = 0,01673 м3,

V5 = 0,045. 120. 1 = 5,4 м3,

V6 = 0,045. 120. 0,21 = 1,134 м3,

VА2 = 4,7628 + 0,02277 + 0,00478 + 0,01673 + 5,4 + 1,134 = 11,3411 м3.
где V1 – объём разлившейся жидкости из аппарата, м3; V2 – объём подводящего трубопровода cацетоном, м3; V3 – объём подводящего трубопровода cполуфабрикатом, м3; V4 – объём отводящего трубопровода, м3; V5 – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки cацетоном, м3; V6 – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки cполуфабрикатом, м3.

По условию аварии в помещение выливается VА2 = 11,3411  м3 жидкости, которая разливается на площади 11341,1 м2, т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м2.

Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле (7):
<img width=«31» height=«13» src=«ref-2_1586153100-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">11,3411. 790,8 =8968,5 кг.
Площадь обвалования найдём по формуле (10):
<img width=«256» height=«25» src=«ref-2_1586153200-434.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">                                              
где Sпом – площадь помещения, м2; k – коэффициент ограничения розлива, %.

Т.к. площадь обвалования меньше площади помещения, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (Fисп=Sобв).

Определяем интенсивность испарения по формуле (9):
<img width=«391» height=«27» src=«ref-2_1586153634-636.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">
Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение определяется по формуле (11):
<img width=«264» height=«25» src=«ref-2_1586154270-449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">
Избыточное давление взрыва определяем по формуле (15):
DР <img width=«332» height=«43» src=«ref-2_1586154719-747.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">
<img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586155466-4813.coolpic» v:shapes="_x0000_s1267 _x0000_s1268 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1271 _x0000_s1272 _x0000_s1273 _x0000_s1274 _x0000_s1275 _x0000_s1276 _x0000_s1277 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1280 _x0000_s1281 _x0000_s1282 _x0000_s1283 _x0000_s1284 _x0000_s1285 _x0000_s1286">Вывод:  второе помещение относится к категории А, т.к.  в нём хранится легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки менее 28 оС в таком количестве, что может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
3.5        
Расчёт категории третьего помещения

Для данного помещения принимаем наихудший вариант – полное разрушение бака готовой краски. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться:
V1 = 10,8. 0,65. 0,735 = 5,1597 м3,

S2 = 0,00785 м2,

V2 = 0,00785. 3,7. 0,735 = 0,02135 м3,

V2 = 0,00785. 3,7. 0,735 = 0,02135 м3,

V4 = 0,054. 120. 0,735 = 4,7628 м3,

VА3 = 5,1597 .0,02135. 0,02135. 4,7628 = 9,9652 м3.
По условию аварии в помещение выливается VА3 = 9,9652  м3 жидкости, которая разливается на площади 9965,2 м2, т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м2.

Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле (7):
<img width=«31» height=«13» src=«ref-2_1586153100-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">9,9652. 790,8 = 7880,5 кг.
Определяем интенсивность испарения по формуле (9):
<img width=«391» height=«27» src=«ref-2_1586160379-635.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">
Площадь обвалования найдём по формуле (10):
<img width=«199» height=«25» src=«ref-2_1586161014-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">
Т.к. площадь обвалования меньше площади розлива, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (Fисп=Sобв).

Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение определяется по формуле (11):
<img width=«268» height=«25» src=«ref-2_1586161368-457.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">
Избыточное давление взрыва определяем по формуле (15):
<img width=«37» height=«17» src=«ref-2_1586161825-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041"><img width=«327» height=«43» src=«ref-2_1586161943-749.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">
Вывод:  третье помещение относится к категории А, т.к.  в нём хранится легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки менее 28 оС в таком количестве, что может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
<img width=«700» height=«1073» src=«ref-2_1586162692-4810.coolpic» v:shapes="_x0000_s1287 _x0000_s1288 _x0000_s1289 _x0000_s1290 _x0000_s1291 _x0000_s1292 _x0000_s1293 _x0000_s1294 _x0000_s1295 _x0000_s1296 _x0000_s1297 _x0000_s1298 _x0000_s1299 _x0000_s1300 _x0000_s1301 _x0000_s1302 _x0000_s1303 _x0000_s1304 _x0000_s1305 _x0000_s1306">3.6    Расчёт категории четвёртого помещения

Для данного помещения принимаем наихудший вариант – разрыв подводящей линии краскораспылителя. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться:
S1 = 0,0000785 м2,

V1 = 0,0000785. 5. 0,735 = 0,0002885 м3 ,

V2 = 0,015. 300. 0,735 = 3,3075 м3,

VА4 = V1+V2 = 0,0002885 + 3,3075 = 3,3078 м3.
По условию аварии в помещение выливается VА4=3,3078 м3 жидкости, которая разливается на площади 3307,8 м2, т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м2.

Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле (7):
<img width=«31» height=«13» src=«ref-2_1586153100-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">3,3078. 790,8 = 2615,8 кг.
Определяем интенсивность испарения по формуле (9):
<img width=«391» height=«27» src=«ref-2_1586160379-635.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">
Площадь обвалования найдём по формуле (10):
<img width=«205» height=«25» src=«ref-2_1586168237-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
Т.к. площадь обвалования меньше площади розлива, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (Fисп=Sобв).

Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение определяется по формуле:
<img width=«131» height=«24» src=«ref-2_1586168604-235.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1307">(16)


где mисп1 – масса вещества, испарившегося с поверхности деталей, кг; mисп2 – масса испарившегося вещества, вышедшего из разрушившегося трубопровода, кг.

<img width=«327» height=«25» src=«ref-2_1586168839-519.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1308">Массу вещества, испарившегося с поверхности деталей, определяем по формуле:
          (17)


где Sокр – площадь окрашенных деталей, м2; qЛКМ – расход ЛКМ, кг/м2.
Массу испарившегося вещества, вышедшего из разрушившегося трубопровода, определяем по формуле (11):
<img width=«288» height=«25» src=«ref-2_1586169358-483.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">
<img width=«197» height=«24» src=«ref-2_1586169841-342.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1309">
Избыточное давление взрыва определяем по формуле (15):
<img width=«37» height=«17» src=«ref-2_1586161825-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"><img width=«324» height=«43» src=«ref-2_1586170301-732.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">
Вывод:  четвёртое помещение относится к категории А, т.к.  в нём хранится легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки менее 28 оС в таком количестве, что может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по бжд