Пожарная безопасность процесса окраски

Корпус

• 3 - глухое кольцо;

• 4, 6 - перфорирован­ные цилиндры;

• 5 - сорбент;

• 7 - бункер компенсатор;

• 8 - крышка;

• 9 - смотровой люк;

• 10 - загрузочный люк;

• 11 - предохранительная мембрана;

• 12-газоанализатор;

• 13 - патрубок отвода воздуха при адсорбции и подачи водяного пара при десорбции;

• 14 - разгрузочный люк;

• 15-патрубок отвода пара при десорбции;

• 16-патрубок слива конденсата

Адсорберы Адсорбция осуществляется в специальных аппаратах, называемых адсорберами.(Рис3.1.) Адсорберы бывают непрерывного и периодического действия. В аппаратах непрерывного действия адсорбент находится в виде движущегося или «кипящего» слоя. В аппаратах периодического действия слой сорбента обычно находится в неподвижном состоянии.

Принцип работы однокамерного адсорбера непрерывного действия с «кипящим» слоем заключается в следующем. Адсорбент поступает внутрь аппарата на решетку сверху, а газ на очистку снизу. Скорость подачи газа такова, что сорбент как бы кипит, что обеспечивает хороший контакт газа с поверхностью сорбента. Отработавший сорбент с уловленным его поверхностью газом или паром выводится из рабочей камеры по трубе вниз, а газ через циклонное устройство, где очищается от сорбента, через верхний штуцер выводится из аппарата. Десорбция газов или паров, уловленных сорбентом, осуществляется в отдельном аппарате. После очистки и охлаждения регенерированный сорбент возвращается снова в адсорбер.

Адсорберы периодического действия могут быть горизонтального, вертикального или кольцевого исполнения. Вертикальный адсорбер периодического действия. В корпусе на специальной решетке размещается слой адсорбента. Загрузка свежего адсорбента осуществляется через загрузочный люк в крышке адсорбера. Паровоздушная смесь подаётся в аппарат также сверху через штуцер. Отвод очищенного воздуха осуществляется через патрубок

Активный уголь выдерживает около 1000 циклов, после чего подлежит замене. Выгрузка отработавшего угля из аппарата осуществляется через люк.

Паровоздушная смесь по специальной линии подаётся в адсорбер, где проходит через слой адсорбента. Через определенное время уголь насыщается парами растворителя, и поглощение практически прекращается. Этот момент, называемый «проскоком», определяется по концентрации паров растворителя в отходящих из адсорбера газах. Процесс адсорбции прекращают. Отработавший уголь, насыщенный парами растворителя, подвергают десорбции в этом же адсорбере.

Десорбция (отдув) уловленных паров с поверхности адсорбента осуществляется водяным паром. Отдув можно осуществлять и нагретым воздухом, что более экономично, но такой способ отдува обладает повышенной пожаровзрывоопасностью, поэтому в нашей стране его в настоящее время не применяют. Отдув, практически везде осуществляют паром. Такой способ экономически не выгоден, но он менее пожаровзрывоопасен, поэтому он практически повсеместно вытеснил более экономичный способ отдува нагретым воздухом.

Пар для отдува адсорбированного вещества с адсорбента, в рассматриваемом случае для десорбции растворителя с поверхности активного угля, подаётся по кольцевому перфорированному трубопроводу. При прохождении водяного пара через уголь пары растворителя с поверхности угля переходят в водяной пар, и через патрубок паровоздушная смесь отводится в специальные аппараты, где пары воды и растворителя конденсируются, а затем производится их разделение

При отдуве адсорбированного вещества с адсорбента, некоторая часть пара конденсируется, уголь увлажняется и разогревается, в результате чего становится непригодным для следующего цикла адсорбции. Его следует высушить и охладить.

Сушку угля осуществляют подогретой паровоздушной смесью. Этот период работы адсорбера является наиболее пожаровзрывоопасным, так как повышается температура угля в адсорбере и одновременно не улавливаются пары растворителя, создавая опасность образования взрывоопасной смеси.

Из вышеизложенного следует, при десорбции растворителя водяным паром полный цикл работы адсорбера периодического действия включает следующие четыре операции (фазы): адсорбцию (концентрирование паров растворителя на поверхности адсорбента), десорбцию (отдув паров растворителя с поверхности адсорбента водяным паром), сушку сорбента (угля) и его охлаждение. Следует отметить, что большинство промышленных установок работает не по четырехфазному, а двухфазному циклу: когда фазы сушки и охлаждения совмещены с фазой охлаждения. Естественно, что влажный и разогретый уголь не адсорбирует пары растворителя, поэтому в этот момент они не улавливаются в адсорбере, а выбрасываются в атмосферу. Этот период таит в себе повышенную опасность самовозгорания угля и последующего взрыва паровоздушной смеси в адсорбционной установке.

. Классификация лакокрасочных материалов и их состав

Под окраской в широком смысле понимается процесс нанесения лакокрасочных материалов на подготовленную поверхность какого-либо изделия. Процессы окраски в настоящее время используются в технологиях практически всех отраслей промышленности. Окраска изделий производится прежде всего с целью их защиты от негативного воздействия окружающей среды, а также с целью декоративной отделки изделий.

Лакокрасочные покрытия на сегодняшний день являются основным средством защиты металлических изделий от коррозии. Ими защищают около 80% всех изделий, выпускаемых металлообрабатывающими и машиностроительными заводами. Деревянные изделия покрывают лакокрасочными материалами с целью их защиты от гниения. Некоторые лакокрасочные материалы используют для защиты технологического оборудования от теплового воздействия окружающей среды. Так, одним из требований к резервуарам является их окраска в светлые тона, чтобы снизить воздействие солнечной радиации, не допустить повышения рабочей температуры и тем самым сократить потери хранимого в резервуаре продукта.

Есть специальные лакокрасочные материалы, с помощью которых создают электроизоляционные, химически стойкие и термостойкие покрытия. В последнее время широко применяются огнезащитные покрытия, которые уменьшают горючесть материалов, повышают огнестойкость строительных конструкций и препятствуют распространению горения. Существуют также лакокрасочные материалы, использование которых позволяет создавать термочувствительные покрытия, способные изменять цвет при повышении или понижении температуры. При использовании таких лакокрасочных материалов можно контролировать температуру поверхностей оборудования, особенно там, где применять обычные средства измерения температуры невозможно, например, на поверхности движущихся валов, подшипников. В этом случае отпадает необходимость в установке большого количества термопар для регистрации температурных полей достаточно нанести кистью термочувствительную эмаль и по изменению цвета судить о температуре в данном месте конструкции.

Пожарная опасность процесса окраски зависит от целого ряда факторов: от вида и состава лакокрасочных материалов, от способа нанесения лакокрасочных материалов на поверхность, от конструктивных особенностей окрасочных установок, условий проведения технологического процесса и т.п. В связи с этим инженер пожарной безопасности при оценке пожарной опасности конкретного окрасочного оборудования и разработке мер безопасности должен учитывать все эти факторы.

Лакокрасочные материалы представляют собой многокомпонентные составы, способные при нанесении тонким слоем на поверхность изделий высыхать с образованием пленки, удерживаемой силами адгезии.

Исходными продуктами для получения лакокрасочных материалов являются: пленкообразователи, растворители, пластификаторы, пигменты, наполнители, сиккативы, отвердители и другие добавки. Ниже приводится краткая характеристика и назначение основных компонентов лакокрасочных материалов.

Пленкообразователями называют вещества, способные создавать на поверхности изделий тонкую и плотную защитную пленку. Пленкообразователи составляют основу всех лакокрасочных материалов, так как сообщают им способность к образованию пленки и в значительной мере определяют ее основные свойства (адгезию, механическую прочность и стойкость к физическим и химическим воздействиям внешней среды). Образующиеся пленки, как правило, прозрачны и бесцветны, но могут быть окрашены в желтый или коричневый цвет. Исключение составляют пленки битумов, отличающиеся непрозрачностью и черным цветом. По химической природе большинство пленкообразователей относится к органическим веществам. Из неорганических соединений некоторое применение в лакокрасочной промышленности находит жидкое стекло (силикат натрия). Используемые в лакокрасочной промышленности пленкообразователи могут представлять собой жидкие, высоковязкие или твердые вещества. Для нанесения на поверхность обычно используют растворы пленкообразующих в органических растворителях, водные растворы или дисперсии, а также сухие порошки, подвергаемые оплавлению после их нанесения. В зависимости от своего происхождения различают пленкообразователи природные и синтетические. К основным видам природных пленкообразователей относятся растительные масла, смолы, битумы, олифы и эфиры целлюлозы.

Масла, получаемые из семян и плодов растений, представляют собой триглицериды преимущественно неразветвленных одноосновных жирных кислот

Масла, используемые в качестве пленкообразователей, в зависимости от способности к высыханию подразделяются на три группы:

- высыхающие, к которым относятся льняное, конопляное, перилловое (из семян растения периллы), тунговое (из семян тунгового дерева) и некоторые другие масла;

- полувысыхающие (кедровое, маковое, ореховое, подсолнечное, бобовое, кукурузное);

- невысыхающие, которые высыхают только при добавлении сиккативов (оливковое, касторовое, кокосовое и хлопковое масла) свойства масел, в частности их способность к высыханию, зависят прежде всего от их химического состава, способа получения и степени очистки. Способность масел к высыханию определяется соотношением входящих в состав триглицеридов остатков насыщенных и ненасыщенных жирных кислот; степенью их насыщенности, характеризуемой йодным числом; а также наличием двойных связей, способствующих более быстрому высыханию.

В процессе хранения масла склонны к прогорканию, вследствие их окисления кислородом воздуха с образованием альдегидов и других продуктов окисления. Окисление масла может привести к его самовозгоранию. Природные смолы представляют собой стекловидные вещества различной степени прозрачности и окраски (от бесцветных до темно-коричневых). К числу наиболее распространенных природных смол относятся копалы, канифоль, янтарь, шеллак..

По растворимости все смолы разделяют на две группы: маслорастворимые (копалы, янтарь, даммара) и спирторастворимые (шеллак, сандарак, копал манила мягкий и др.).

Битумы представляют собой смолообразные вещества черного цвета, состоящие из смеси асфальтитов, углеводородных смол, а также продуктов их окисления и полимеризации. К природным битумам относятся ископаемые продукты – асфальтиты. Асфальты, различные асфальтовые породы, которые в свою очередь подразделяются на виды в зависимости от места добычи. Наряду с природными битумами существуют искусственные битумы, среди которых наибольшее распространение получили нефтяные битумы и в меньшей степени сланцевые битумы. Наибольший интерес для лакокрасочной промышленности представляют окисленные битумы, так как они обладают повышенной температурой размягчения. На основе битумов изготавливают битумные лаки и эмали, различные мастики.

Олифы - это жидкие пленкообразующие, представляющие собой продукты переработки растительных масел или жирных алкидных смол с добавками сиккативов для ускорения высыхания. В зависимости от состава различают три группы олиф: масляные, алкидные и прочие.

В отличие от натуральных олиф комбинированные олифы содержат 30% растворителя (уайт-спирита).

Алкидные олифы представляют собой растворы алкидных смол, модифицированных маслами. Они подразделяются в зависимости от типа исходной смолы на глифталевые, пентафталевые и ксифталевые. Глифталевые и пентафталевые олифы выпускают в виде 50%-ных растворов, а ксифталевые в виде 70%- и 50%-ных растворов в уайт-спирите.

К прочим олифам относятся так называемые искусственные олифы, в том числе безмасляные олифы на основе продуктов полимеризации углеводородов нефти и сланцев, рыбьих жиров, полидиенов и др. Олифы в основном предназначаются для изготовления густотертых и готовых к употреблению масляных и алкидных красок, а также для разбавления этих красок и доведения их перед применением до рабочей вязкости. Некоторое применение олифы имеют для пропитки и грунтования деревянных поверхностей перед окраской.

Эфиры целлюлозы представляют собой твердые аморфные пленкообразующие, способные образовывать при температуре 18 - 22°С из растворов в органических растворителях прочные лакокрасочные покрытия. Все эфиры целлюлозы подразделяются на простые и сложные. К простым эфирам целлюлозы относятся этилцеллюлоза, бензилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза. К сложным эфирам целлюлозы относятся нитрат целлюлозы, ацетат целлюлозы и смешанные эфиры ацетобутират и ацетопропионат целлюлозы.

Покрытия на основе эфиров целлюлозы обладают высокой прочностью, которая обусловлена большой молекулярной массой эфиров целлюлозы, а также сравнительно высокой температурой размягчения.

В лакокрасочной промышленности наиболее широко применяется нитрат целлюлозы, выпускаемый под названием "лаковый коллоксилин". По внешнему виду лаковый коллоксилин твердое белое волокнистое (хлопьевидное) вещество без запаха. Лучшим растворителем коллоксилина является ацетон. Широкое применение коллоксилина обусловлено его способностью образовывать быстровысыхающие при комнатной температуре покрытия с хорошими физико-механическими и декоративными свойствами, водостойкостью и глянцем. Основными недостатками лакового коллоксилина являются горючесть, низкая термостойкость и недостаточно высокая светостойкость.

Синтетические пленкообразователи в настоящее время находят наибольшее применение в лакокрасочной промышленности, так как обеспечивают получение покрытий более высокого качества и с более стабильными характеристиками по сравнению с другими пленкообразователями. Синтетические пленкообразователи могут быть получены в результате реакций поликонденсации и полимеризации.

Поликонденсационные пленкообразующие представляют собой продукты двух и более ди- или полифункциональных соединений. Поликонденсация сопровождается обычно выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спирта и т.п.). К числу поликонденсационных пленкообразователей относят алкидные, аминоформальдегидные, фенолоальдегидные, эпоксидные и кремнийорганические смолы, полиуретаны и полиэфиры.

Полимеризационные пленкообразующие, используемые в лакокрасочной промышленности, представляют собой продукты аддитивной гомо- или сополимеризации мономеров с реакционноспособными двойными связями олефинового типа. К наиболее широко применяемым для изготовления лаков и красок полимеризационным пленкообразующим относятся виниловые полимеры, полиакрилаты, фторопласты, эластомеры и другие пленкообразующие.

Растворители, вводимые в состав лакокрасочных материалов, используются для растворения пленкообразователя и разведения лакокрасочных материалов до консистенции, обеспечивающей возможность их нанесения на окрашиваемую поверхность тонким слоем. После нанесения лакокрасочного материала растворитель испаряется, а растворенные в нем вещества образуют на поверхности изделия плотную блестящую пленку.

Растворители применяют также для обезжиривания подлежащих окраске поверхностей перед нанесением лакокрасочного материала, а также для удаления старых лакокрасочных покрытий.

Разбавителями называют вещества, которые не способны к растворению пленкообразующего, но способны снижать вязкость лакокрасочного материала и доводить его до рабочей консистенции. По своим физико-химическим свойствам разбавители ничем не отличаются от растворителей. Так толуол и ксилол являются активными растворителями для многих синтетических полимеров, но по отношению к нитрату целлюлозы они являются разбавителями.

По химической природе растворители и разбавители разделяют на следующие группы:

- алифатические и нафтеновые углеводороды, ароматические углеводороды, терпеновые углеводороды, хлорированные углеводороды, нитропарафины, спирты, кетоны, эфиры.

Пластификаторами называют нелетучие или слаболетучие жидкие (реже твердые) вещества, вводимые в лакокрасочные материалы.

В заключительной части занятия (не более 5 мин.):

1. Подвести итог проведенного занятия.

2. Ответить на вопросы обучаемых.

3.Дать задание на самостоятельную подготовку (показать Слайд №, вложить утверждённый вариант задания на самоподготовку в учебные журналы);

4.Выборочно вызвать обучаемых для проверки конспектов.

5. Выборочно проверить в одной из учебных групп наличие личного состава согласно строевой записке.

6. Расписаться в строевых записках и учебных журналах.

7. Принять доклад старшины курса (командира группы) о завершении учебного занятия.

8. Проверить чистоту, порядок, сохранность имущества находящегося в аудитории.

Дата добавления: 2014-01-11