Основные причины возникновения пожаров на предприятиях и средства пожарной профилактики

4.         Основные причины возникновения пожаров на предприятиях и средства пожарной профилактики

Наиболее частые причины возникновения пожаров на промышленных предприятиях – неосторожное обращение с огнем, неисправность производственного оборудования, нарушения технологического процесса, нарушения правил эксплуатации электрооборудования, несоблюдение мер пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных работ и некоторых другие.

Пожар на производстве может возникнуть вследствие причин неэлектрического и электрического характера.

Причины неэлектрического характера:

-         неправильное устройство и неисправность котельных печей, вентиляционных и отопительных систем, отопительных приборов и технологического оборудования;

-         неисправность систем питания и смазки в работающих двигателях механизмов;

-         нарушение технологического процесса;

-         нарушение требований пожарной безопасности при газосварочных работах, резке металлов, пользовании паяльными лампами;

-         халатное и неосторожное обращение с огнем – курение, оставление без присмотра нагревательных приборов, разогрев деталей и сушка;

-         самовозгорание или самовоспламенение веществ.

Причины электрического характера:

-         короткие замыкания, перегрузки, искрения от нарушения изоляции, что приводит к нагреванию проводников до температуры воспламенения изоляции;

-         электрическая дуга, возникающая между контактами коммутационных аппаратов, не предназначенных для отключения больших токов нагрузки, а также придуговой электросварке;

-         неудовлетворительные контакты в местах соединения проводов и их сильный нагрев вследствие большого переходного сопротивления при протекании электрического тока;

-         аварии с маслонаполненными аппаратами, когда происходит сброс в атмосферу и воспламенение продуктов разложения минерального масла и смеси их с воздухом;

-         искрение в электрических аппаратах и машинах, а также искрение в результате электростатических разрядов и ударов молнии;

-         неисправность в обмотках электрических машин при отсутствии надлежащей защиты.

Рост единичной мощности агрегатов, интенсификация технологических процессов, т.е. увеличение объемов и скоростей движения подчас пожаро- и взрывоопасных материалов, применение высоких температур и давлений, максимальная механизация и автоматизация выдвигают повышенные требования к надежности и эффективности пожаро- и взрывозащиты. Как показывает практика, авария даже одного крупного агрегата, сопровождается пожаром и взрывом, а в химической промышленности они часто сопутствуют один другому, может привести к весьма тяжким последствиям не только для самого производства и людей его обслуживающих, но и для окружающей среды. В этой связи чрезвычайно важна правильная оценка уже на стадии проектирования пожаро- и взрывопредупреждения и защиты. Именно этой цели служат ГОСТ ССБТ, СниП, нормы технологического проектирования, созданные на основе изучения и обобщения науки и практики в области борьбы с пожарами и взрывами на производстве.

Анализ аварий в химической промышленности показывает, что, несмотря на многообразие технологических схем, оборудования и самих процессов, характер их опасности во многом схож. Для предаварийного состояния характерно образование взрывоопасных газопаровых смесей, накопление и образование взрывоопасных пылевоздушных смесей, жидких и твердых взрывоопасных продуктов в аппаратах и коммуникациях и инициирование воспламенения и взрыва источниками воспламенения; образование взрывоопасного облака в производственных зданиях, а также на территории предприятия и т.д.

Это говорит о том, что, проводя анализ пожаро- и взрывоопасности технологического процесса в целом, необходимо знать пожаро- и взрывоопасные свойства веществ, поступающих и образующихся в производстве, знать их количество, степень пожаро- и взрывоопасности среды внутри аппаратов и оборудования, а также возможные причины выхода горючих веществ в производственное помещение, причины и пути распространения пожара по коммуникациям и производственному зданию. Необходимо также определить возможность появления внутренних и внешних источников воспламенения и инициирования взрыва как в аппарате, так и в производственных зданиях и не территории предприятия и т.д.

Требования к пожару- и взрывоопасности промышленных объектов сформулированы в ГОСТ 12.1.004-85 "Пожарная безопасность. Общие требования", ГОСТ 12.1.033-81 "Пожарная безопасность. Термины и определения", ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывоопасность. Общие требования".

Рекомендации ГОСТ определяют два основных принципа обеспечения пожаро- и взрывобезопасности:

-предотвращение образования горючей и взрывоопасной среды;

-пожаро- и взрывозащита технологических процессов, помещений и зданий и трактуют пожарную безопасность как "состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей", а взрывобезопасность как "состояние производственного процесса, при котором исключается возможность взрыва, или в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей вызываемых им опасных и вредных факторов и обеспечивается сохранение материальных ценностей".

К опасным и вредным факторам, которые могут воздействовать на людей в результате пожара и взрыва, относятся: пламя, ударная волна, обрушения оборудования, коммуникаций зданий и сооружений и их осколков, образование при взрыве и пожаре и выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и т.д.

Производственные процессы, за исключением процессов, связанных с взрывчатыми веществами, должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения пожара или взрыва на любом участке в течении года не превышала 0,000001, а система пожаро- и взрывозащиты, разрабатываемая для каждого конкретного объекта из расчета, что нормативная величина воздействия опасных факторов пожара или взрыва на людей принимается равной не более 0,000001 в год в расчете на отдельного человека. При этом надо иметь в виду, что безопасность людей должна быть обеспечена при возникновении пожара в любом месте объекта, а пожарная безопасность объекта как в его рабочем состоянии, так и в случаях аварийной обстановки.

Основные меры обеспечения пожаро- и взрывобезопасности производственных процессов могут быть представлены следующей схемой, см. рис.1.

Задачи

Задача1.

Рассчитать эффективность природной вентиляции помещения экономического отдела.

Основный выходные данные:

Габариты помещения:

-           длина - 7, м;

-   ширина - 4,4, м;

-   высота – 4, м;

количество работающих – 5

размеры форточки – 0,21 , м².

Решение

В соответствии с СниП 2.09.04-87 объем рабочего помещения, которое приходится на одного работающего не менее 40 м³. В противоположном случае для нормальной работы в помещении необходимо обеспечивать постоянный воздухообмен с помощью вентиляции размером не менее L’= 30 м³/час на одного работающего.

Таким образом, необходимый воздухообмен L_н вычисляется по формуле

L_н = L’·n, м³/час,

где n – количество работающих.

L_н = 30·5 = 150 м³/час.

Фактический воздухообмен в отделе производится с помощью природной вентиляции как неорганизованно – через различные щели дверных и оконных проемов так и организованно – через форточку.

Фактический воздухообмен L_ф, м³/час, вычисляется по формуле:

L_ф = м·F·V·3600,

где м – коэффициент расхода воздуха м=0,55;

F – площадь форточки, через которую будет выходить воздух, м²;

V – скорость выхода воздуха, м/с. Ее можно рассчитать по формуле:

где g – ускорение свободного падения;

DH₂ – тепловой напор, под действием которого будет выходить воздух, кг/м²:

DH₂ = h₂(y_н – у_вп),

где h₂ – высота от площади равных давлений до центра форточки.

h₂ = 2-0,75 = 1,25 м

y_н, у_вп – соответственно объемные массы воздуха снаружи и внутри помещения, кгс/ м³.

Объемные массы воздуха определяется по формуле:

У = 0,465·Р_б/Т

где Р_б – барометрическое давление, мм. рт. ст.;

Т – температура воздуха, К.

Для отдела где выполняются легкие работы соответственно с ГОСТ 12.1.005-88 для теплого периода года температура должна составлять не больше 301 К, для холодного 290 К.

Для внешнего воздуха температуру берем соответственно СниП 2.04.05.-91:

-         для лета Т=297 К;

-         для зимы Т=262 К.

Для лета

У_н = 0,465·750/297=1,17 кгс/ м³

У_вп = 0,465·750/301=1,16 кгс/ м³

Для зимы

У_н = 0,465·750/262=1,33 кгс/ м³

У_вп = 0,465·750/290=1,2 кгс/ м³

 

Соответственно

Для лета

DH_2л = 1,25·(1,17-1,16)=0,0125 кг/м²

Для зимы

DH_2з = 1,25·(1,33-1,2)=0,163 кг/м²

 м/с

 м/с

Для лета

L_ф = 0,55·0,21·0,46·3600=191,3 м³/час

Для зимы

L_ф = 0,55·0,21·1,65·3600=686 м³/час

Эффективность природной вентиляции в отделе эффективна L_н< L_ф.

Задача2.

Проверить эффективность природного освещения в отделе.

Габариты помещения:

-           длина - 7, м;

-   ширина - 4,4, м;

-   высота – 4, м;

количество работающих – 5

Размеры оконного разреза - 2,1х2,1

Количество окон – 1

Высота от пола до подоконника – 1,3

Решение.

Нормированное значение коэффициента природного освещения для четвертого светового пояса Украины

е_н^ІV =е_н^ІІІ·m·с,

где - е_н^ІІІ нормированное значение КПО для ІІІ светового пояса согласно СниП ІІ-4-79. Для экономического отдела, в котором выполняются роботы ІІІ разряда, для бокового освещения е_н^ІІІ=1,5%;

m – коэффициент светового климата, m=0,9;

с – коэффициент солнечности, с=0,75;

е_н^ІV =1,5·0,9·0,75=1,01 %

Фактическое значение КПО для помещения отдела равно

,

где S_о – площадь всех окон в помещении, м²;

S_о=2,1·2,1·1=4,41 м²

S_n – площадь пола в помещении, м²;

S_n=7·4,4=3,08 м²

t – общий коэффициент светопропускания оконного прореза.

t _о=0,5

r₁ – коэффициент, который учитывает отражение света от внутренних поверхностей помещения. r₁=1,4

n_о – световая характеристика окна. n_о=9,3

 - коэффициент, который учитывает затемнение окон домами.

=1;

- коэффициент запаса. =1,4

%

Природная освещенность помещения достаточно эффективна, использование дополнительного освещения не нужно.

Задача 3.

Проверить эффективность искусственного освещения отдела.

Вид источника света – Л.г.

Система освещения – общ.

Количество светильников – 6

Количество ламп на светильнике – 2

Для оценки эффективности искусственного освещения в помещении необходимо сравнить значение фактической освещенности и нормированного значении по СниП ІІ-4-79.

Нормированное значение освещенности для экономического отдела при общей освещенности по СниП ІІ-4-79 составляет при использовании газоразрядных ламп – 200 лк, при использовании ламп накаливания – 50 лк.

Значение расчетной освещенности, при использовании ламп накаливания может быть рассчитано с помощью метода коэффициента использования светового потока:

,

откуда вычисляется, лк:

,

где F_л – световой поток лампы, лм. Ориентировочно лампа мощностью 100 Вт образует 1450 лм, 150 Вт – 200 лм, 60 Вт – 790 лм;

n_m – коэффициент использования светового потока. n_m=0,4-0,6;

N – количество светильников, шт. Светильники располагаем равномерно по площади помещения, желательно по сторонам квадрата, выполняя следующие условия:

Сторона квадрата L=1,4·Н_р, где Н_р – высота подвеса светильников над рабочей площадью, определяется как разница между высотой помещения и стандартной высотой рабочей площади помещении, которая равняется 0,8 м, и также высотой свисания светильника со стены h_св=0,4 м.

Расстояние от светильника до стены в пределах I=(0,3 - 0,5) L;

n – количество ламп в светильнике, шт;

S – площадь помещения, м²;

к – коэффициент запаса, к=1,5-2;

Z – коэффициент неравномерности освещения, для ламп накаливания Z=1,15.

 лк

фактическое значение освещенности в несколько раз больше нормативного при использовании ламп накаливания (50 лк.). поэтому можно сделать вывод про эффективность искусственного освещения в отделе.

Задача 4.

Рассчитать заземление для стационарной установки. Заземлителя радмещены в один рад(глубина заложения t=80 см)

Входные данные:

Тип заземлителя – труба;

Длина заземлителя, см – 300;

Диаметр заземлителя, см – 5;

Ширина соединительной полосы, см – 4;

Грунт – супесок;

Принимаем соответственно с ПВЕ, ПТЕ и ПТБ допустимое сопротивление защитного заземлителя 4 Ом.

Расчетное частное сопротивление грунта:

Для супеска ρ_табл=3·10⁴ Ом·см

Удельное расчетное сопротивление грунта для стержней

ρ_расч.т.= ρ_табл·К_пт,

где К_пт – повышающий коэффициент для стержня, К_пт=1,6-1,8, принимаем К_пт=1,7для II-й зоны

ρ_расч.т.=3·10⁴·1,7=5,1·10⁴ Ом·см

Расстояние от поверхности земли до середины трубы:

,

где h_B – глубина заложения труб, см;

l_T – длина трубы, см.

 см

сопротивление вытекания тока одного заземлителя:

,

Ом

Необходимое число труб без учета коэффициента экранирования:

Определяем расстояние между стержнями из соотношения

с=

Для погруженных стационарных заземлителей с=1.

L_Т=l_Т=300см

Необходимое количество труб с учетом коэффициента экранирования

η_э.т.=0,36

принимаем количество стержней n=100 шт, причем заземления располагаем по четырехугольному контуру.

Определяем расчетное сопротивление растекания тока по принятому числу труб

 Ом

Длина соединительной полосы

L_сп=1,05 L_т(n-1), см

L_сп=1,05·300(100-1)=31185 см

Сопротивление размыкания тока в соединительной полосе

Ом

Расчетное сопротивление размыкания тока в соединительной полосе

,

где =0,37

=0,19

 Ом

Общий расчетное сопротивление

,

 Ом

Вывод: заземление имеет запас. Стержни можно использовать менее металлоемкие.

Литература

1.            Кобевник В.Ф. Охрана труда.-К.: Выща шк., 1990.-286 с.:ил.

2.            Охрана труда в химической промышленности/Г.В. Макаров, А.Я. Васин, Л.К. Маринина, П.И. Софинский, В.А. Старобинский, Н.И. Торопов.-М., Химия,1989. 496 с.,ил.