По мере продвижения зерна по технологической цепочке мукомольного предприятия пожаровзрывоопасные свойства производственной пыли увеличиваются

Проведенные по методикам ВНИИПО исследования показали, что:

― в приемном отделении элеватора НКПР зерновой пыли составляет 227 - 271 г/м³;

― в оборудовании рабочей башни и силосных корпусов элеватора НКПР зерновой пыли колеблется от 41 до 150 г/м³. При этом максимальные значения наблюдаются у головок норий, минимальные ― в подсилосной галерее, так как зерно уже предварительно очищенное;

― в технологическом оборудовании мельницы НКПР для пыли составляет от 10 до 18 г/м³.

То есть это наглядно подтверждает тот вывод, который мы сделали.

Для того, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию технологического оборудования и избежать образования взрывоопасных концентраций, необходимо стремиться к тому, чтобы условие (1) не выполнялось, то есть чтобы общее количество взвешенной и осевшей пыли в аппаратах не превышало значение НКПР.

С этой целью на мукомольных предприятиях предусматривают аспирационные системы. Это системы удаления пылей из технологического оборудования, устанавливаемые в местах сосредоточенного их выделения. По конструктивному оформлению аспирационные системы подобны всасывающим системам пневмотранспорта, только назначение у них разное. Любая система аспирации включает в себя: приемное устройство для забора пыли; воздуховоды; вентиляторы, создающие разряжение в системе; а также циклоны для очистки воздуха от пыли и бункера для сбора этой пыли.

Учитывая особенности организации технологического процесса на элеваторе, очевидно, что наибольшее пылевыделение будет наблюдаться в тех местах, где зерновой поток меняет направление своего движения. Это ― головки и башмаки норий, места загрузки зерна в силоса и выгрузки на ленточные транспортеры, места пересыпки. Соответственно все указанные участки технологической цепочки элеватора должны быть оборудованы аспирационными отсосами.

В зерноочистительном отделении мельницы аспирационные отсосы устанавливаются у сепараторов, камнеотборников, обоечных машин и других аппаратов, в которых непосредственно осуществляется очистка зерна и выделяется значительное количество отходов.

Важно отметить то, что системы аспирации должны быть сблокированы с аспирируемым технологическим оборудованием. Блокировка должна предусматривать невозможность включения аппаратов при неработающей системе аспирации, а также автоматическое отключение оборудования при аварийной остановке аспирационной системы. То есть основной смысл здесь заключается в том, что технологическое оборудование не должно работать при выключенной аспирационной системе.

Одним из направлений снижения запыленности технологических аппаратов является их рациональное конструктивное оформление. Конструкция технологического оборудования должна исключать возможность образования мертвых зон, в которых существует опасность скопления горючих отложений. Уклон конусной части аппаратов, откуда отводятся перерабатываемые продукты, должен составлять не менее 60^о к горизонтальной плоскости. Для очистки внутренней поверхности аппаратов от горючих отложений на их корпусе необходимо предусматривать специальные лючки.

Чтобы избежать запыленности производственных помещений прежде всего в основу организации технологии мукомольных производств должен быть заложен принцип принудительного потока. Он заключается в том, что от места подачи сырья до получения готовой продукции промежуточные вещества должны циркулировать по машинам, связанным между собой закрытыми технологическими линиями.

При этом всё производственное оборудование должно быть максимально герметизировано. Крышки смотровых люков и окон в аспирируемых машинах должны быть плотно пригнаны к своим гнёздам и по периметру прилегания иметь резиновые прокладки.

С целью предупреждения отложений пыли в помещениях необходимо сводить к минимуму число балок, ферм, выступов и других конструкций с развитой поверхностью. Для облегчения ссыпания пыли угол наклона конструктивных элементов должен быть больше угла естественного относа сухого материала, но не менее 60^о к горизонтальной поверхности.

В отапливаемых помещениях не допускается применение нагревательных приборов с ребристыми поверхностями, затрудняющими очистку от пыли. Не допускается также установка нагревательных приборов в нишах.

Помещения, в которых наблюдается интенсивное пылевыделение должны быть снабжены стационарными или передвижными пылесосными установками.

Хранение зерна на элеваторах в больших количествах обуславливает их специфическую пожарную опасность. При длительном хранении зерна, особенно если его влажность превышает 15%, активизируется жизнедеятельность микроорганизмов. Этот процесс сопровождается выделением теплоты, которая аккумулируется в объеме материала. При достижении температуры 60-70 ^оС микроорганизмы погибают. Однако к этому времени уже успевают сформироваться так называемые блуждающие "горячие точки", которые поддерживают процесс самонагревания внутри скопления. С увеличением температуры этот процесс ускоряется за счет увеличения скорости реакций окисления и интенсивности тепловыделения. Если кислорода в зоне реакций достаточно и отвод тепла в окружающую среду затруднен, то непрерывный процесс самонагревания переходит в качественно новую стадию ― самовозгорание.

Процессы самонагревания и самовозгорания сопровождаются выделением газообразных продуктов термоокислительной деструкции таких, как окись углерода, водород, метан. Данные газы скапливаются в свободном объеме силосов и при этом создается угроза образования взрывоопасных газовоздушных смесей.

Соответственно, для предупреждения самовозгорания зерна, силоса элеваторов должны быть оборудованы системами контроля за температурой хранящегося продукта и приборами газового анализа.

Основным элементом дистанционного контроля за температурой хранимого зерна является термоподвеска, устанавливаемая непосредственно в каждом силосе. Измерительные преобразователи температуры на термоподвесках располагаются на расстоянии около 1,5 м. Все сведения о температуре выводятся на пульт управления.

Газовый анализ в силосах должен проводиться лабораторией предприятия или специально привлекаемыми службами с помощью переносных или стационарных газоанализаторов. Наличие концентрации горючих газов более 1% и рост температуры со скоростью более 1 ^оС в сутки свидетельствуют о протекании процесса самонагревания в массе продукта.

Во избежание самовозгорания в таких случаях необходимо интенсифицировать отвод тепла в окружающую среду. С этой целью проводят пересыпание зерна из одного силоса в другой. При этом обеспечивается охлаждение сырья и нейтрализуются очаги тления.

В соответствии с требованиями "Рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности силосов и бункеров" все силоса должны быть оборудованы системами флегматизации внутреннего объема. Они задействуются в случае образования опасных концентраций продуктов термоокислительной деструкции. При использовании для флегматизации углекислого газа СО₂ его концентрация должна составлять не менее 60%, азота N₂ ― не менее 70%. В качестве средства флегматизации может быть использован также твердый диоксид углерода (сухой лед) из расчета 2 кг на 1 м³ свободного объема силоса.

Наиболее характерными источниками зажигания (10 мин.) (слайд №21) (или инициаторами горения) на предприятиях по хранению и переработке зерна являются:

1. Теплота трения.

2. Фрикционные искры.

3. Разряды статического электричества.

4. Тепловые проявления, связанные с эксплуатацией электрооборудования.

а также

5. Искры и открытое пламя при проведении огневых работ.

Основными средствами транспортировки там являются ленточные транспортеры и нории. Они имеют резинотканевую ленту и два вала ― один из них ведущий, другой ведомый. При слабом натяжении ленты или же перегрузке транспортера продуктом может сложиться ситуация, когда сил сцепления ведущего вала с лентой окажется недостаточно. Вал начнет проскальзывать и тереть ленту. Длительное трение может привести к воспламенению ленты, отложений пыли и зерна.

Чтобы избежать таких ситуаций, прежде всего все ленточные и ковшевые транспортеры должны оборудоваться реле скорости и системами натяжения лент. Реле скорости, как правило, устанавливается или на ведомом валу или непосредственно под лентой. В случае аварийной остановки ведомого вала или ленты от реле скорости подается сигнал на отключение ведущего вала. При этом перегрев ленты предотвращается.

Во избежание перегрузки нории зерном должны быть предусмотрены специальные датчики подпора. Они устанавливаются внутри корпуса башмака нории на расстоянии от пола, равном предельно допустимому уровню зерна. Как только зерно начинает давить на мембрану датчика, от него подается сигнал для закрытия заслонки на подводящем самотечном трубопроводе. То есть подача зерна прекращается. По мере исчерпывания зерна из башмака, заслонка открывается и сырье подается вновь.

Опасные перегревы могут возникать при трении валов и ленты о станину транспортера. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо обеспечивать контроль за соблюдением зазоров между указанными элементами.

На элеваторе и мельнице используется достаточно много технологического оборудования с подшипниковыми узлами. Перегревы подшипников могут иметь место в основном при нарушении нормального режима их эксплуатации. Например, при перегрузке машин, перекосах валов, дополнительной изоляции подшипников невентилируемыми кожухами, а также в результате нарушения сроков и качества смазки.

Если для смазки подшипников применяются вещества с более низкой температурой размягчения (каплепадения), то в процессе эксплуатации смазка может вытечь. Это неизбежно приведет к увеличению затрат энергии на преодоление сил трения и перегреву. При этом возможно воспламенение как самой смазки, так и горючих отложений, находящихся на поверхности кожуха подшипника. Учитывая это, за подшипниковыми узлами должен осуществляться систематический уход в соответствии с паспортными требованиями.

При эксплуатации вальцовых станков работа вхолостую с прижатыми валами, а также неправильная регулировка зазора и перекосы валов также могут привести к опасному их перегреву и воспламенению муки. Учитывая это, в вальцовых станках должна быть предусмотрена система охлаждения валов с подачей воды в их полое пространство.

Фрикционные искры могут возникать:

― в нориях при обрыве ковшей или задевании их за короб;

― в вальцовых станках при попадании вместе с продуктом посторонних металлических примесей;

а также

― в вентагрегатах вентиляционных, аспирационных систем и систем пневмотранспорта при ударе лопастей о корпус.

Для предотвращения образования фрикционных искр в нориях должна быть предусмотрена надежная установка крепежных деталей, при которой исключалась бы возможность их падения и попадания в транспортируемый продукт (здесь имеются ввиду различные болты, гайки, шайбы). Крепление ковшей к резинотканевой ленте должно исключать возможность их отрыва и задевания за кожух. Внутри нории в местах стыков и соединения короба не должно быть никаких выступающих частей.

Соединение транспортерных лент следует производить путем вулканизации. Необходимо избегать использования для этих целей металлической проволоки и заклепок.

Во избежание попадания в вальцовые станки металлических примесей, перед каждым из них обязательно должен быть установлен магнитный сепаратор.

В вентагрегатах во избежание фрикционных искр необходимо систематически контролировать соблюдение безопасной величины зазора между лопастями и корпусом. В аспирационных системах и системах пневмотранспорта лопасти и облицовку вентиляторов необходимо выполнять из материалов, не склонных к высечению искр (это, как правило, цветные металлы).

На мукомольных предприятиях процессы транспортировки, очистки, размаливания и просеивания продукции всегда сопровождаются образованием электростатических зарядов. Эти заряды накапливаются на изолированных частях машин и самотечных труб, на приводных ремнях и смотровых вставках. При определенных условиях может произойти искровой разряд, способный воспламенить пылевоздушную смесь. Напряжение иногда достигает 3000 вольт и более.

Для предотвращения образования опасных зарядов статического электричества прежде всего все технологическое оборудование должно быть надежно заземлено. В местах соединения трубопроводов с аппаратами и между собой через неэлектропроводные прокладки необходимо предусматривать специальные перемычки, обеспечивающие непрерывность контура заземления.

Для повышения электропроводности приводных ремней, на них рекомендуется наносить специальную смазку, состоящую из 80% глицерина и 20% графита или сажи.

Электрооборудование, установленное в помещениях элеватора и мельницы, должно соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок. Если НКПР обращающейся пыли превышает 65 г/м³, то помещения следует относить к классу зоны П-II, если же НКПР меньше или равен 65 г/м³, то помещения необходимо относить к классу зоны В-IIа. Соответственно от этого зависит выбор электрооборудования и способ его установки.

Опасность проведения огневых работ на мукомольных предприятиях обусловлена прежде всего тем, что искры могут попадать на запыленные строительные конструкции, в силоса, бункера и другое технологическое оборудование. При этом возможно мгновенное воспламенение пылевоздушной смеси или образование очагов тления.

При проведении сварочных работ на воздуховодах, технологических и инженерных коммуникациях за счет теплопроводности возможна передача теплового импульса на значительные расстояния от места сварки. Неоднократно бывали случаи, когда сварочные работы проводились в одном помещении, а пожары возникали совершенно в других помещениях, где в воздуховодах находились горючие отложения. Поэтому проведению огневых работ должна предшествовать тщательная очистка оборудования, а также защита всех проемов и люков для предотвращения попадания искр.

Быстрому развитию пожаров (10 мин.) на мукомольных предприятиях способствует наличие развитой сети вентиляционных, аспирационных систем и систем пневмотранспорта; а также наличие технологических проемов и транспортных галерей, соединяющих между собой производственные здания.

Горение может распространиться по поверхности пылевых отложений, по нориям, ленточным и винтовым транспортерам.

Особую опасность на мукомольных предприятиях представляют пылевые взрывы. Их особенность заключается в том, что они носят эстафетный характер. Сначала, как правило, происходит первичный взрыв (или вспышка) небольшой мощности в локальной зоне технологического оборудования. Образующаяся при этом взрывная волна приводит к взвихрению оставшейся пыли и образованию горючей пылевоздушной смеси в значительно большем объеме аппарата. Происходит повторный взрыв, который приводит к разрушению оборудования и образованию взрывоопасной смеси уже в объеме производственного цеха. Как показывает статистика, мощность последнего взрыва всегда оказывается достаточной для разрушения всего здания, в котором размещается производство.

Для локализации пожаров и снижения последствий взрывов на мукомольных предприятиях должны быть предусмотрены следующие основные меры защиты:

1. Воздуховоды систем вентиляции, аспирации и пневмотранспорта, а также самотечные трубы в местах прохода через противопожарные преграды должны оборудоваться автоматически закрывающимися огнезадерживающими заслонками или клапанами.

2. Внутренние и наружные поверхности воздуховодов должны систематически очищаться от отложений пыли. Для облегчения очистки внутренних поверхностей воздуховодов на них устраиваются специальные лючки.

3. На всех мукомольных производствах должно быть предусмотрено автоматическое и дистанционное выключение всех вентиляционных, аспирационных систем и систем пневмотранспорта при пожаре.

4. Технологические проемы, через которые проходят транспортеры, должны быть оборудованы водяными завесами или механическими устройствами, обеспечивающими надежное перекрывание всей площади проема.

5. Головки норий, а также вальцовые станки должны быть оборудованы взрыворазрядителями. Это устройства, которые состоят из разрывной мембраны и трубопровода, через который отводятся продукты взрыва в безопасное место. (Нарисовать).

Мембраны, как правило, изготавливаются из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, медь, латунь, титан. При небольших рабочих давлениях в защищаемых аппаратах возможно использование неметаллических материалов, например, полиэтиленовых или фторопластовых пленок, паронита или же асбеста.

Площадь отверстия для сброса продуктов сгорания определяется из расчета не менее 0,0285 м на 1 м³ внутреннего объема защищаемого оборудования:

S ≥ 0,0285V_ап

Далее:

6. Рукавная ткань фильтров и рассевов, используемых на мукомольных предприятиях, должна быть обработана специальными огнезащитными составами.

7. Бункеры для сбора измельченных материалов должны быть оборудованы автоматическими установками пожаротушения и снабжены взрывными предохранительными клапанами.

8. Помещения категорий Б необходимо оборудовать легкосбрасываемыми конструкциями из расчета 0,03 м² на 1 м³ помещения.

9. В местах пересечения противопожарных стен, перекрытий и ограждающих конструкций различными инженерными и технологическими коммуникациями образовавшиеся отверстия и зазоры должны быть заделаны строительным раствором или другими негорючими материалами, обеспечивающими требуемый предел огнестойкости и дымогазонепроницаемость.

В заключительной части занятия (не более 10 мин.):

- подводится итог проведенного занятия;

- оставляется время на ответы на вопросы и дополнения по изученной теме;

- дается задание на самостоятельную подготовку и контрольные вопросы для проверки знаний.

«ЗАДАНИЕ НА САМОПОДГОТОВКУ (4 часа):

1. Изучение принципиальной технологической схемы мукомольного производства и конструктивных особенностей применяемого технологического оборудования.

2. Работа с нормативной литературой и составление вопросов, подлежащих проверке на элеваторе и мельнице.

- прием доклада старшины курса (командира группы) о завершении учебного занятия;

- преподаватель проверяет чистоту, порядок (выровнены парты, расставлены стулья, вымыта классная доска) сохранность имущества находящегося в аудитории;

- аудитория обесточивается, проверяется в соответствии с инструкцией о мерах пожарной безопасности, закрывается и опечатывается (при проведении лекции последней парой).

Разработал:

кандидат технических наук, доцент А.Ю. Андрюшкин

Дата добавления: 2014-01-05