Противовзрывные мероприятия

Противовзрывные мероприятия включают профилактические меры и активную взрывозащиту.

Профилактические мероприятия направлены, во первых, на недопустимость образования в объекте взрывоопасной среды и, во вторых, недопустимость появления источников воспламенения. Первая группа мер реализуется выполнением нормативных требований. В дополнение к ним следует указать ряд конкретных требований, содержащихся в Правилах Госгортехнадзора России. В частности, предусматривается ограничение выбросов из технологического оборудования при аварийной разгерметизации взрывоопасных веществ, предотвращение взрывов и пожаров внутри оборудования и с этой целью обеспечение объектов I категории взрывоопасности электронной и микропроцессорной техникой противоаварийной защиты, а объектов II и III категорий – средствами автоматизации. С целью уменьшения масштабов выброса взрывоопасных веществ из блоков I категории должна предусматриваться установка автоматических запорных или отсекающих устройств со временем срабатывания не более 12 с, для блоков II и III категорий – подобных устройств с дистанционным управлением со временем срабатывания не более 120 с.

На случай возможной разгерметизации элементов технологического оборудования должны быть предусмотрены аварийные сливы из разгерметизированного оборудования в специальные емкости или резервные аппараты, а на случай пролива – специальные устройства сбора пролитой жидкости, называемые трапами. Весьма полезным мероприятием является также устройство под аппаратами приямков, ограничивающих площадь пролива.

Взрывоопасные зоны оборудуются только взрывозащищенным электрооборудованием, которое подразделяется по уровням взрывозащиты на электрооборудование повышенной надежности против взрыва, взрывобезопасное и особовзрывобезопасное. По видам взрывозащиты электрооборудование подразделяется на: взрывонепроницаемую оболочку, искробезопасную электрическую цепь, заполнение или продувку оболочки газом под избыточным давлением, масляное заполнение оболочки, кварцевое заполнение оболочки, специальный вид защиты.

Для предупреждения зажигания взрывоопасных смесей тепловыми источниками необходимо, чтобы температура нагретых элементов оборудования не превышала 80% Т_с взрывоопасного вещества.

Важным профилактическим мероприятием является контроль за накоплением в объекте горючих газов и паров. Для этой цели используются различные газосигнализаторы, наибольшее распространение среди которых получили термохимические приборы.

Для многих технологических блоков наибольшую опасность представляет попадание в аппараты с горючими веществами воздуха. Для предупреждения этого используются автоматические газоанализаторы кислорода.

К активным мерам взрывозащиты относятся: устройства для сброса избыточного давления, огнепреградители, вентиляция, флегматизация, автоматическая система подавления взрыва.

Предохранительные устройства (ПУ) для технологического оборудования классифицируются следующим образом:

· многократно используемые – предохранительные клапаны с самодействующим замыкающим элементом;

· одноразового действия – предохранительные мембраны.

Пожаровзрывоопасность промышленных объектов нередко обусловлена возможностью перехода горения из технологического оборудования в пространство со взрывоопасной средой. Для предупреждения такого перехода в технологических коммуникациях, на дыхательных и стравливающих линиях устанавливаются огнепреградители – устройства, локализирующие взрыв или пожар в месте возникновения очага.

Огнепреградители подразделяются на сухие, жидкостные и быстродействующие пламеотсекатели. Наиболее широкое применение нашли сухие огнепреградители, действие которых основано на гашении пламени в узких каналах. Гашение пламени в узких каналах обусловлено потерями тепла из зоны реакции в стенки канала. Причем при вхождении в канал пламя вытягивается и его поверхность увеличивается, что способствует охлаждению и гашению пламени.

Критический диаметр канала, при котором достигается тушение пламени, рассчитывается из условия постоянства значения критерия Пекле на пределе распространения пламени:

,

где

(W – скорость потока, м/c; l – линейный размер, м; а – температуропроводность, м²/с) – критерий Пекле;

- критический размер канала, м;

- теплоемкость горючей смеси, кДж/кгК;

- критическое давление, Па;

-температура исходной смеси, К;

- теплопроводность исходной смеси, Вт/м К;

R- газовая постоянная.

По конструктивному исполнению сухие огнепреградители подразделяются: с насадкой из гранудированного материала, с прямым каналом, выполненный из металлокерамики, сетчатый, орошаемый водой. Помимо огнезадерживающей способности огнепреградитель должен обеспечивать не очень высокое сопротивление движению газового потока, быть огнестойким и не замерзать в зимнее время. С учетом этих обстоятельств и подбирается конструкция огнепреградителя.

При своевременном обнаружении скопления взрывоопасных веществ эффективными методами взрывозащиты могут быть вентиляция и флегматизация.

Флегматизация – это разбавление взрывоопасной смеси газообразными веществами, не способными поддерживать горение. В качестве флегматизаторов используются инертные газы, диоксид углерода и другие средства объемного пожаротушения.

Автоматическая система подавления взрыва обеспечивает прекращение взрывного горения за время (порядка 0,05-0,1 с), в течение которого не успеет развиться давление взрыва до опасной разрушительной величины. Действие системы заключается в практически мгновенном обнаружении начала воспламенения взрывоопасной смеси и подаче к очагу воспламенения с большой скоростью струи сильного огнетушащего средства (например, обладающего свойствами сильного ингибитора горения). Однако, подобные системы из-за их сложности и ограниченных возможностей по размерам защищаемых объектов не нашли еще широкого применения. Они используются для защиты отдельных технологических аппаратов.