ТЕМА 16. ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ ЛЕKЦІЯ 1 ПОЖЕЖОВИБУХОНЕБЕЗПЕКА ВИРОБНИЦТВА АЦЕТИЛЕНУ
ЛІТЕРАТУРА n n n 1. Клубань В. С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. - М. -Стройиздат. - 1987. - с. 238 -249. 2. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. 1988 3. Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВУПП-88 (сб. н. д. № 31). 4. НАПБ В. 013 -79/131. Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности. 1979. Сб. н. д. № 22. ППБУ.
AНАЛІЗ ОБЛІКУ ПОЖЕЖ ЗА 11 МІСЯЦІВ 2012 РОКУ Загальні дані За даними масивів карток обліку пожеж протягом 11 місяців 2012 року стан з пожежами в державі характеризувався наступними основними показниками: • зареєстровано 66504 пожежі (+17, 6%); • загинуло внаслідок пожеж 2340 людей (-7, 9%), зокрема 80 дітей (-5, 9%); • одержали травми 1511 людей (+8, 3%); • прямі збитки від пожеж склали 792 млн. 615 тис. грн. (+1, 4%); • побічний збиток від пожеж склав 2 млрд. 329 млн. 14 тис. грн. (+32, 1%). Щодня в Україні в середньому виникала 201 пожежа, унаслідок яких гинуло семеро й отримувало травми четверо людей, вогнем знищувалося 64 будівлі і споруди різного призначення та дев’ять одиниць техніки. Щоденні матеріальні втрати становили 7 млн. 348 тис. гривень. За 11 місяців 2011 року підрозділами МНС на пожежах було врятовано 2974 людини, у тому числі 246 дітей, матеріальних цінностей збережено на суму понад 2, 1 млрд. грн. , врятовано 29084 будівлі і споруди різного призначення, 4533 тварини, 3192 птиці, 2510 одиниць техніки, 3103 тони грубих кормів, 4793 тони зернових та технічних культур.
ПЛАН ЛЕКЦІЇ 1. Сутність технологічних процесів виробництва ацетилену 2. Пожежна небезпека виробництва ацетилену 3. Протипожежний захист ацетиленових генераторів
1. Сутність технологічних процесів виробництва ацетилену Фізико-хімічні властивості ацетилену: n безкольоровий газ з слабким ефірним запахом; n при 00 С та 2, 1 МПа переходить в рідкий стан, а при - 810 С – в твердий стан. n розчиняється у органічних та неорганічних розчинниках (в 1 об’ємі води при 00 С розч. 1, 73 об’єму С 2 Н 2 , при 200 С – 1, 03 об’єму, в 1 об’ємі ацетону при 200 С розч. 23 об’єму С 2 Н 2; n при – 83, 60 С сублім. без плавління; n використовують для одержання хлоропренового каучуку, вінілхлориду, ацетальдегіду, оцтового ангідриду, акрілонітрілу, трихлоретилену, для автогенного зварювання металів (близько 50% всього С 2 Н 2 )
Способи виробництва ацетилену Ø карбідний; Ø із вуглеводнів (піроліз) Карбідний - розкладання карбіду кальцію водою (на 1 кг Са. С 2 необхідно 0, 562 кг води, вихід С 2 Н 2 складає 380 л). Са. С 2 + 2 Н 2 О = С 2 Н 2 + Са(ОН)2 + 226, 7 к. Дж/моль. Основна сировина - технічний карбід кальцію, містить домішки коксу, оксиду кальцію тощо); Основний апарат – ацетиленовий генератор.
Класифікація генераторів: n по принципу відводу тепла „мокрого” та “сухого” типу; n за способом завантаження реагентів системи: „карбід у воду”, „вода на карбід”, контактні генератори; n за способом застосування.
Особливості процесу розкладання ► реакція екзотермічна, гетерогенна, швидкість реакції залежить від розмірів кусків карбіду кальцію (подрібнення не до пилу); ► реакційну масу необхідно перемішувати для запобігання утворення на кусках карбіду шару вапна, що може привести до неповного розкладання карбіду та до місцевих перегрівів; ► постійний відвід тепла з реакційної зони для запобігання полімеризації та розкладання.
Генератор системи „карбід на воду” (“мокрого” типу) ► заповнений водою на ¾ висоти, розмір кусків – 50 -80 мм; ► розкладання проходить з великим надлишком води (10 -20 л/кг). Тепло відводять нагріванням води до 50 -600 С; ► температура в межах 110 -1150 С; ► тиск до 400 -450 к. Па. ► продуктивність до 500 м 3 С 2 Н 2 в год. ► недолік – велика кількість вапняного молока, витрата води; ► перевага – більш чистий С 2 Н 2 та безпечний спосіб.
Генератори системи „вода на карбід” (“сухого” типу). (“сухого n n n вода у кількості 1 л/кг поступає на безперервно рухомі куски карбіду кальцію (розмір до 60 мм); розкладання відбувається у невеликій кількості води; тепло відводиться випаровуванням води; С 2 Н 2 виділяється з водяною парою; гідроксид кальцію одержується в сухому виді (вапно-пушонка) – хороший будівельний матеріал.
1, 3 - бункери; 2 -конічна пробка; 4 – секторний барабан; 5 -розподільчий конус; 6 -живильна труба; 7 -гідравлічний затвор; 8 -корпус; 9 -дирчасті полки; 10 -скребкова мішалка; 11 – шлюзовий затвор. 1 2 Карбід кальцію Азот 3 4 5 Ацетилен 6 7 Вода 8 9 10 Вапняне молоко 11
Технологічна схема виробництва ацетилену карбідним методом Са. С 2 2 1 Вода 3 Na. Cl. O H 2 SO 4 7 Na. OH Вода 4 5 6 8 9 10 11 1 12 Вода Ацетилен 13 Вапняний мул
Ацетиленова станція (виробничі відділення) n n n n генераторне; газгольдерне; компресорне; наповнюючи зі складом балонів; хімічної очистки та сушки ацетилену; підсобні виробничі приміщення (проміжний склад карбіду, ремонтні майстерні тощо); адміністративні та побутові приміщення.
Класифікація генераторів за способом застосування n n n стаціонарні (АСК, ГРК-10 -57; ГНД-40; АСР-1 -56 та інші) пересувні (АНВ-1, 25; АМВ-1, 25; ГВР-1 -25; ГВР-3; МГ-55 тощо); низького тиску (до 0, 02 МПа); середнього тиску (0, 02 -0, 15 МПа); високого тиску (понад 0, 15 МПа).
ПЕРЕНОСНІ АЦЕТИЛЕНОВІ ГЕНЕРАТОРИ АНВ-1, 25, ГВР -1 -25 м. n Генератор низького тиску АНВ-1, 25 періодичної дії (методи: „вода на карбід” з „витісненням води” , одночасно). n Корпус генератора, відкритий зверху, розділяється перегородкою на дві частини, що сполучаються між собою за допомогою циркуляційної труби. n В нижній частині реторта, в яку нахилом вставлена корзина з карбідом кальцію. Воду заливають до шайби. При відкриванні крану вода по трубці поступає в реторту, і піднімаючись до нижнього краю корзини контактує з карбідом. n Ацетилен по трубці поступає під перегородку, витісняє частину води по циркуляційній трубі, потім по трубі через гідрозатвор до споживача.
ОДЕРЖАННЯ АЦЕТИЛЕНУ З ВУГЛЕВОДНІВ - окислювальний піроліз; - електрокрекінг. окислювальний піроліз (в середовищі чистого О 2) СН 4 + 0, 5 О 2 =СО + 2 Н 2 СН 4 + 2 О 2 =СО 2 + 2 Н 2 О 2 СН 4 =С 2 Н 2 + 3 Н 2 С 2 Н 2 =2 С + Н 2 Температура в зоні реакції 1500 -18000 С , тривалість перебування газів в реакційній зоні 0, 03 -0, 008 с.
Піроліз вуглеводневої сировини n n n піроліз в регенеративних печах ( темп. 1100 -13000 С, тиск – 0, 04 -0, 05 ПМа; піроліз в трубчастих печах – проводять в апаратах з панельними пальниками без полум’я; гомогенний піроліз – в середовищі високотемпературного теплоносія (гази) в атмосфері повітря або кисню, темп. 900 -13000 С , час контакту від 0, 001 до 0, 02 с. Електрокрекінг вуглеводневої сировини - за допомогою електричної дуги або в середовищі плазми, температура становить 30000 С.
2. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА ВИРОБНИЦТВА АЦЕТИЛЕНУ n n n n Ацетилен – ГГ, область сп. 2 -81%, tссп= 330 С; при темп. 500 -5500 С та тиску 0, 2 МПа схильний до вибухового саморозкладання, екзотермічна речовина – вибухового розклад. без кисню та ін. окисників; при розкл. вид. енергії 8, 7 МДж/ кг, якої достатньо, щоб розігріти продукти реакції до 28000 С; при підв. тиску понад 0, 2 МПа, а також в тверд. стані більш небезпечний: вибухає від удару та при різкому нагріванні; легко реагує з солями срібла, міді, ртуті з утвор. нестійких вибухових ацеталенідів (вибух. від удару, тертя, нагрівання); з киснем вибухає при температурі 300 С; з хлором самозаймання та вибух при денному світлі; при домішках до 3% фосфористого водню самоспалахує;
Місця та причини утворення горючого середовища у вільному просторі газозбірників, реторт, завантажувальних камер, в ямах з відходами n при пуску генераторів, відкриванні завантажувальних камер, при видаленні шламу. Небезпека переносних генераторів - перед пуском генераторів усередині реторт, в трубках та шлангах знаходиться повітря, при контакті з ацетиленом утворюється ГС. n
Причини витоку ацетилену з ПГ n n n негерметичні ущільнення в кришках реторт; викид газу через гідрозатвор або зривання кришок реторт при підвищенні тиску в генераторі; неповне заливання водою генератора; установка генератора з нахилом; порушення герметичності шлангів, нещільна насадка шлангів; корозія корпусу та газовідвідних труб генераторів.
Причини підвищення тиску в ПГ n n n форсування процесу одержання ацетилену; зменшення витрати його з генератора; попадання в завантажувальний ящик карбідного пилу; забивання газовідвідної та водовідвідної трубок при переповненні реторт карбідом; замерзання води в генераторі або водяному затворі
ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ n n n теплота в зоні реакції; іскри при ударах (сполуки заліза з кремнієм) об стінки камери при засипанні карбіду в реторти генераторів, очистка від льоду; іскри при роботі зі сталевим інструментом; теплота при самоспалахуванні ацетилену; відкритий вогонь (відтаювання замерзлого генератора).
ШЛЯХИ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ n n n ацетиленові трубопроводи; ацетиленово-повітряна суміш; канали для зливу вапняного молока з генераторів в ями; трубопроводи систем вентиляції; технологічні отвори, віконні, дверні отвори тощо.
3. ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ АЦЕТИЛЕНОВИХ ГЕНЕРАТОРІВ Запобігання утворення ГС: - продувка інертним газом (вміст в ГС ацетилену не більше 0, 5%, запас інертного газу на 2 -х годинну роботу); - ПАГ встановлюють у вертикальному положенні, захищають від нахилів, ударів, поштовхів та падіння; - вилучення вільного простору апаратів повним заповненням водою; - контроль за рівнем води в генераторах та газозбірниках; - контроль за переповненням газгольдера та витоками ацетилену (автоматична подача карбіду); - контроль за температурою в генераторах (води не більше 600 С, С 2 Н 2 в зоні не більше 1000 С); - захист генератора аварійною системою скидання через гідрозатвор; - захист запобіжними зворотними клапанами; - контроль за наявністю карбідного пилу; - склад карбіду кальцію, приміщення проміжного складу та відділення розвантаження водопроводом, водяною парою та паровим опаленням не обладнуються.
Профілактика виникнення ДЗ n n n n Ремонт, монтаж ацетиленових генераторів після повного видалення ацет. - двічі промивання водою, провітрювання виробничого приміщення; Відігрівання замерзлих труб тільки гарячою водою або парою; Подрібнення карбіду кальцію тільки латунними молотками; Покриття люків, майданчиків, сходів гумою, латунню, алюмінієм, текстолітом; Підлога АС з матеріалу без утворення іскор; Влаштування протипожежних перешкод з матеріалів без утв. іскор; Контроль за повітрям в приміщеннях – сухе, темпер. не нижче 50 С. Барабани з Са. С 2 зберігають не більше, ніж в 4 яруси з прокладками між ними з дощок, гуми тощо ( що не іскрять).
ЗАПОБІГАННЯ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ n n n АС промислових підприємств повинні мати суцільну огорожу; Всі будівлі та споруди АС на відстані не менше 50 м від виробництв з обертанням хлору, кисневих станцій, виробництв категорії Г та на 300 м від цехів розділення повітря; Будівлі АС одноповерховими, ІІ ступеню вогнестійкості без приміщень підвальних та чердачних; покриття вибухонебезпечних приміщень легкоск. ; Зберіг Са. С 2 в самостійній будівлі; Гасіння пожежі сухими засобами.
Завдання на самопідготовку n n n 1. Клубань В. С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. - М. Стройиздат. - 1987. - с. 280 -300. 2. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. 1988 3. Правила пожежної безпеки в Україні. - Київ “Укрархбудінформ” 1995. - с. 111, 127 -130. 4. Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВУПП-88 (сб. н. д. № 31) 7. Повторити основні вимоги нормативних документів, записати в конспект ППБ при проведенні газозварювальних робіт з використанням АГ.
Скачать презентацию ТЕМА 16 ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ ЛЕKЦІЯ 1
Л 1 Ацетилен(print).ppt