Возможность образования взрывоопасных концентраций внутри технологического оборудования

Пожаро- и взрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся в производственном процессе

На объекте УПСВ «Пашня» взрывопожароопасным веществом является нефтяная эмульсия, которая представляет собой горючую вязкую жидкость, содержащую в различных пропорциях нефть, воду, попутный газ и сероводород. Нефть и попутный нефтяной газ являются основными пожароопасными веществами в эмульсии. Перечень их основных показателей пожарной опасности приведены в таблице 3.2.

Нефть – сложная смесь органических соединений (в основном углеродов). Имеет вид маслянистой жидкости бурого цвета с характерным запахом. Плотность при 20°С, кг/м3 равна 848,7, температура кипения при давлении 101кПа равна 61,9 °С, теплота сгорания 43514-46024 кДж/кг. В воде практически не растворяется.

Основными элементами, входящими в состав нефти, являются углерод и водород, содержание углерода в нефти колеблется в пределах 82-87%, водорода 11-14%, серы до 0,03%, азот (0,001-1,8%), кислород (0,05-1,0%) [9].

Попутный нефтяной газ - простейший углерод, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха. Малорастворим в воде, легче воздуха. Плотность при 200°С равна1,352кг/м3.Температура кипения (при давлении 101кПа) равна -161,58 °С [9].

Таблица 3.2 Перечень основных показателей пожарной опасности.

Показатель пожарной опасности	Значение
нефть	Попутный газ
Группа горючести	ЛВЖ	ГЖ
Концентрационные пределы распространения пламени в газах и парах,%	1,2- 8,0	4,3- 12,2
Температура вспышки,°С	≤ 20	- 187,9
Температура самовоспламенения, °С	223-375
Температура воспламенения, °С	<21	-
Удельная массовая скорость выгорания, кг/м2*с	0,03	-
Удельная теплота сгорания, МДж/кг	43,05	36,63

Взрыв – быстрое химическое превращение среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов [10].

Взрывоопасная смесь - смесь воздуха или окислителя с горючими газами, парами легковоспламеняющихся жидкостей, горючими пылями или волокнами, которая при определенной концентрации и возникновении источника инициирования взрыва способна взорваться [10].

Взрыв на объектах топливо - энергетического комплекса происходят в аппаратах, емкостях, помещениях или на наружных технологических установках. При этом, как правило, наблюдаются взрывы газо-, паро-, и пылевоздушных смесей. Реже происходят механические взрывы, сопровождающиеся разрушением аппаратов, трубопроводов резервуаров, баллонов, работающих при высоких давлениях.

Все технологическое оборудование на предприятиях может быть отнесено к следующим трем основным типам:

- Открытые аппараты. Примерами открытых аппаратов служат различные ванны (промывочные, окрасочные, закалочные и др.) с горючими жидкостями, смесители, а также аппараты периодического действия, открываемые для загрузки и выгрузки продукции;

- «дышащие» аппараты. Примеры таких аппаратов служат резервуары со стационарной крышей для хранения нефти и нефтепродуктов, мерники, напорные баки, бункеры для хранения зернистых и пылевых материалов, аппараты с переменным уровнем находящихся в них продуктов.

- герметичные аппараты (реакторы непрерывного действия, ректификационные колоны, абсорбенты, насосы, компрессоры, напорные трубопроводы и другое технологическое оборудование).

Резервуары на УПСВ «Пашня» относятся к оборудованию «дышащие аппараты». Основное пространство образования взрывоопасных концентраций находится снаружи, но так как заполнение резервуаров идет не полностью, то при несрабатывании дышащих клапанов взрывоопасные концентрации могут скопиться внутри.

Опасность образования ВОК внутри аппаратов с ЛВЖ и ГЖ, находящихся на отстое, может иметь место в случае наличия в них паровоздушного пространства и если температура жидкостей или концентрация паров в них находится между нижним и верхним температурным или концентрационным пределами распространения пламени [11].

Так как на УПСВ «Пашня» резервуары заполняют максимум на 80%, это способствует образованию паровоздушного пространства.

Условие образования взрывоопасной концентрации легковоспламеняющейся жидкости и горючей жидкости приведено в формула 3.1:

t_нпрп £ t_ж £ t_впрп, (3.1)

где t_нпрп, t_впрп - соответственно нижний и верхний температурные пределы распространения пламени; t_ж - рабочая температура.

Для нефти верхний и нижний температурные пределы распространения пламени:

- t_нпрп = 12 ^o C.

- t_нпрп = 39 ^o C.

Рабочая температура жидкости на РВС-1,2 = 17 ^o C, что соответствует условию для образования ВОК в резервуарах.

Из рассмотренных условий, можно сделать вывод, что резервуарный парк является пожаровзрывоопасным.

Дата добавления: 2015-08-31