Защита технологического оборудования и коммуникаций от распространения пожаров

Содержание

Слайд 2

Учебные цели: Изучить защиту технологического оборудования и коммуникаций от распространения пожара,

Учебные цели:
  Изучить защиту технологического оборудования и коммуникаций от распространения пожара, огнезадерживающие

устройства, сухие огнепреградители, гидравлические и механические огнезадерживающие устройства.

Учебные вопросы:
1. Условия для быстрого развития пожаров по коммуникациям.
2. Сухие огнепреградители. Классификация и принцип действия.
3. Гидравлические и механические огнезадерживающие устройства.

Слайд 3

Основная: 1. Пожарная безопасность технологических процессов. Учебное пособие/ Хорошилов О.А, Пелех

Основная:
1.  Пожарная безопасность технологических процессов. Учебное пособие/ Хорошилов О.А, Пелех М.Т.,

Бушнев Г.В. и др.; Под общ. ред. В.С. Артамонова – СПБ: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2012.- 300 с.
Дополнительная:
Водяник В.И. Взрывозащита технологического оборудования. - М.: Химия, 1991.-256 с.
2. Пожарная безопасность технологических процессов. Учебник/ С.А.Горячев, С.В.Молчанов, В.П.Назаров и др.; Под общ. ред. В.П. Назарова и В.В. Рубцова. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2007.- 221с.
  Нормативные документы:
1.Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008г. №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной» безопасности
2. ПРАВИЛА противопожарного режима в Российской Федерации. УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Правительства Российской Федерации от 25 апреля 2012 г. № 390.
3. ГОСТ Р 53323-2009. Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний. М. Издательство стандартов. 2009.
4. ПБ-09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для химических и нефтехимических производств
Слайд 4

Вопрос 1 Условия для быстрого развития пожара по производственным коммуникациям

Вопрос 1
Условия для быстрого развития пожара по производственным коммуникациям

Слайд 5

Скорость распространения горения: где n - относительный температурный градиент; а- коэффициент

Скорость распространения горения:
где n - относительный температурный градиент;
а-

коэффициент температуропроводности горючей смеси, м2/с;
- скорость тепловыделения единицей объёма, Вт/м3 ;
тепловой поток от зоны горения в окружающую среду.
Слайд 6

Внутри трубопроводов огонь распространяется с большой скоростью в следующих случаях: -

Внутри трубопроводов огонь распространяется с большой скоростью в следующих случаях:
-

если внутри трубопроводов, воздуховодов, траншей, туннелей или лотков находится газо -, паро или пылевоздушная горючая среда;
- когда трубопроводы с этой горючей средой работают неполным сечением;
- если в системе городской или заводской канализации на поверхности воды имеется слой ЛВЖ или ГЖ;
- когда имеются горючие отложения на поверхности труб, каналов и воздуховодов;
- если в трубопроводах находятся газы, газовые смеси или жидкости, способные самовоспламеняться под воздействием температуры или давления.
Слайд 7

Вопрос 2 Сухие огнепреградители. Классификация и принцип действия

Вопрос 2
Сухие огнепреградители. Классификация и принцип действия

Слайд 8

В зависимости от конструктивного исполнения пламегасящего элемента различают огнепреградители: сетчатые; кассетные;

В зависимости от конструктивного исполнения пламегасящего элемента различают огнепреградители:
сетчатые;
кассетные;


пластинчатые;
с пламегасящими элементами из гранулированных и пористых материалов.
Слайд 9

Сухие огнепреградители - защитные устройства, которые свободно пропускают поток газов через

Сухие огнепреградители - защитные устройства, которые свободно пропускают поток газов через

твердую огнезащитную насадку, но задерживают пламя (гасят его).
Действие сухих огнепреградителей заключается в разбиении газового потока на большое число маленьких струек, в которых потери тепла превышают тепловыделение в зоне реакции. При этом температура горения и скорость реакции настолько уменьшаются, что дальнейшее распространение горения смеси становится невозможным.
Слайд 10

В зависимости от места расположения на оборудовании различают следующие огнепреградители: коммуникационные,

В зависимости от места расположения на оборудовании различают следующие огнепреградители:
коммуникационные, устанавливаемые

на межаппаратных и межцеховых коммуникациях - предназначены для локализации пожаров на определённом участке технологической схемы;
резервуарные, устанавливаемые на дыхательной арматуре резервуаров, мерников, промежуточных емкостей, напорных баков и других аппаратов, внутренний объём которых сообщается с атмосферой;
сбросные, устанавливаемые на трубах для выброса горючих газов в атмосферу или на факел перед горелками;
Слайд 11

По конструктивному исполнению, огнегасящие устройства сухих огнепреградителей, могут быть в виде

По конструктивному исполнению, огнегасящие устройства сухих огнепреградителей, могут быть в виде

сеток и насадок.

сухие огнепреградители по конструктивному исполнению разделяют на сетчатые и насадочные.
Насадочные:
- насадка из сыпучих гранулированных материалов
- из пористых материалов
- в виде пластин
- в виде кассеты

Слайд 12

Рис. 1 Сетчатый огнепреградитель: а - с поперечным расположением сеток; б

Рис. 1 Сетчатый огнепреградитель:
а - с поперечным расположением сеток;

б - с продольным расположением сеток;
1 - корпус; 2 - сетки; 3 - прокладки; 4 - крышка
Слайд 13

Рис. 2. Огнепреградитель с насадкой из гранулированного материала: 1 - огнегасящая

Рис. 2. Огнепреградитель с насадкой из гранулированного материала:
1 - огнегасящая насадка

из шариков; 2 - решетка с охлаждающими ребрами; 3 - запас шариков для компенсации потерь
Слайд 14

Рис. 3. Металлокерамический огнепреградитель с односторонним сбросом давления при обратном ударе:

 
Рис. 3. Металлокерамический огнепреградитель с односторонним сбросом давления при обратном ударе:
1

- металлокерамическая насадка; 2 - пружина разгрузочного клапана; 3 - направление обратного удара взрывной волны; 4 - отверстие для сброса давления
Слайд 15

Рис. 4. Пластинчатый огнепреградитель

Рис. 4. Пластинчатый огнепреградитель

Слайд 16

Рис. 5. Кассетный огнепреградитель типа ОП: 1 - корпус; 2 -

Рис. 5. Кассетный огнепреградитель типа ОП:
1 - корпус; 2 - кассета;

3 - домкраты; 4 – хомут
Слайд 17

Рис. 7. Огнепреградитель типа ОТЭ с теплообменным элементом: 1,3 - присоединительные

Рис. 7. Огнепреградитель типа ОТЭ с теплообменным элементом:
1,3 - присоединительные

патрубки; 2 - коллектор для ввода охлаждающей жидкости; 4 - корпус пламегасящего элемента; 5 - полая (теплообменная) вставка; 6 - коллектор для вывода охлаждающей жидкости; 7 - пламегасящая секция
Слайд 18

Академик Я.Б. Зельдович, используя метод теории подобия, установил, что на пределе

Академик Я.Б. Зельдович, используя метод теории подобия, установил, что на пределе

гашения пламени достигается постоянство критерия Пекле:

где Un - нормальная скорость распространения пламени;
dкр - критический диаметр пламегасящих каналов;
а - коэффициент температуропроводности исходной смеси.

Слайд 19

Гашение пламени в канале, заполненном горючей смесью, происходит при некоторой мин.

Гашение пламени в канале, заполненном горючей смесью, происходит при некоторой мин.

величине диаметра канала, определяемой
химическим составом,
температурой
давлением смеси.
В связи с этим введено понятие критический диаметр гашения пламени dкр - характеристика горючей газо- или паровоздушной смеси при определенной температуре и давлении, представляет собой мин. диаметр канала, через который пламя еще может распространиться неограниченно.
Для того, чтобы огнепреградитель обеспечивал надежную локализацию пламени, диаметр его каналов не­обходимо принимать равным 0,5dкр. Критический диаметр оп­ределяется расчетом или опытным путем.
Слайд 20

В соответствии с положениями НД основным расчётным параметром огнепреградителя является критический


В соответствии с положениями НД основным расчётным параметром огнепреградителя является критический

диаметр канала dкр пламегасящего элемента, при котором невозможно распространения пламени по горючей смеси.
Согласно теории распространения пламени распространение в исходную горючую смесь происходит вследствие того, что между пламенем и исходной смесью имеется градиент температуры и концентраций. Тепло из зоны реакции распространяется на свежую смесь и нагревает её. Начинается химическая реакция, которая перемещается в направлении исходной смеси. Отдача тепла из зоны реакции стенкам канала в охлаждающиеся продукты реакции являются процессами, тормозящими распространение пламени. Потери тепла в стенках канала вызывают понижение температуры горения и уменьшение скорости распространения пламени.
Слайд 21

Принцип действия сухих огнепреградителей - в сухом огнепреградителе сплошной поток пламени

Принцип действия сухих огнепреградителей -
в сухом огнепреградителе сплошной поток пламени

на входе в огнегасящие каналы огнепреградителя разбивается на большое число тонких струек.
в узких каналах пламегасящего элемента создаются условия, при которых теплоотвод к стенкам каналов превышает тепловыделение в зоне реакции горения.
скорость реакции окисления резко падает, температура в зоне горения снижается до температуры ниже температуры зажигания и горение прекращается.
Слайд 22

Слайд 23

где λ - к-т теплопроводности горючей среды; Тз - температура зажигания

где λ - к-т теплопроводности горючей среды;
Тз - температура зажигания

ГС;
Тн – начальная температура ГС;
F – площадь поверхности теплообмена канала(F=πd*4d, т.к. L ≥ 4d );
Uн – нормальная скорость распространения пламени ГС;
qн – низшая теплота сгорания ГС;
Cр – удельная теплоёмкость ГС;
ρ- плотность ГС;
S - площадь поперечного сечения огнегасящего канала(S=πd2/4)
Слайд 24

Предварительно dкр вычисляют через критерий Пекле по формуле Зельдовича: Uн -

Предварительно dкр вычисляют через критерий Пекле по формуле Зельдовича:

Uн -

определяют экспериментально. В конкретных конструкциях огнепреградителей, огнегасящий канал берут в два раза меньше расчётного, вычисленного через критерий Пекле. Окончательно огнегасящий диаметр определяют экспериментально.
Слайд 25

Вопрос 3 Гидравлические и механические огнезадерживющие устройства

Вопрос 3
Гидравлические и механические огнезадерживющие устройства

Слайд 26

Жидкостные огнепреградители (гидрозатворы) - защитные устройства, гашение пламени в которых происходит


Жидкостные огнепреградители (гидрозатворы) - защитные устройства, гашение пламени в которых происходит

в момент барботажа газообразной смеси через слой жидкости. При этом, проходя через слой жидкости, продукты реакции интенсивно охлаждаются и горение прекращается.

Барботаж — процесс пропускания газа или пара через слой жидкости. Газ продавливается через слой жидкости с помощью труб с мелкими отверстиями (3–6 мм), называемых барботерами, ситчатых или колпачковых тарелок абсорберов и ректификационных колонн

Слайд 27

Жидкостные огнепреградители (гидравлические затворы) в зависимости от рабочего давления газа: Открытые

Жидкостные огнепреградители (гидравлические затворы) в зависимости от рабочего давления газа:
Открытые -

пространство над поверхностью запирающей жидкости сообщается с атмосферой
Закрытые предназначен­ные для работы под избыточным давлением



Слайд 28

Рис. 9. Гидрозатвор открытого типа: а - при нормальной работе; б

Рис. 9. Гидрозатвор открытого типа:
а - при нормальной работе; б -

при воспламенении;
1 - корпус; 2 - воронка; 3 - вентиль; 4 - газоподводяшая трубка;
5 - предохранительная трубка; 6 - ниппель; 7 – контрольный кран;
8 - рассекатель
Слайд 29

Рис.10. Гидрозатвор закрытого типа: 1 - емкости; 2 - запирающая жидкость;

Рис.10. Гидрозатвор закрытого типа:
1 - емкости; 2 - запирающая жидкость; 3

– обратный клапан;
4 - соединительный трубопровод
Слайд 30

Слайд 31

Рис. 13. Гидравлические затворы на линиях производственной канализации: а - с

Рис. 13. Гидравлические затворы на линиях производственной канализации:
а - с двумя

колодцами; б - с загнутой вниз трубой
Слайд 32

Рис.14. Шнековый затвор на линии транспортировки твердых измельченных материалов 1 -

Рис.14. Шнековый затвор на линии транспортировки твердых
измельченных материалов
1 - бесконечный винт;

2 - корпус; 3 - загрузочная воронка; 4 – патрубок
для отводящей трубы; 5 - зубчатая передача.