Расчет вероятности пожара и взрыва в компрессорном цехе

Федеральное агенство образования РФ

Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности 
 
 
 

                              Кафедра «Безопасность

 жизнедеятельности» 
 

Пояснительная записка к курсовой работе

На тему: Расчет вероятности пожара и взрыва в компрессорном цехе

По дисциплине: Пожарная безопасность 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил: ст.гр. ОТ з– 061

     Орлова М. Г.

        Проверил: Иванов Ю.И.  
 
 

Кемерово 2012 

Содержание: 
 

Введение……………………………………………………………………………………...3

1. Причины возникновения  пожара на объектах экономики……………………….4-6
2. Исходные данные……………………………………………………………………7-8
3. Оценка пожаровзрывоопасного события с помощью структурной схемы………9
4. Характеристика водорода…………………………………………………..............10-11
5. Расчет вероятности возникновения пожара и взрыва в отделении компрессии водорода……………………………………………………………………………..12-21
6. Расчет избыточного давления взрыва газовоздушной смеси. Определение категории помещения по взрывопожарной опасности, класс взрывоопасной зоны согласно ПУЭ………………………………………………………………………..22-24
7. Определение расчетным методом коэффициента участия горючего во взрыве и уточнение расчета избыточного давления взрыва………………………………..25-26
8. Определение размера зоны ограниченной НКПР горючего газа…………………27
9. Определение категории взрывоопасности технологического блока и радиусов зон разрушения ………………………………………………………………………….28-29

          Заключение………………………………………………………………………………….

       Список  литературы………………………………………………………………………… 

     Пожар – это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

     Пожар в производственных или  общественных зданиях и сооружениях характеризуется  рядом опасных факторов, воздействующих на людей. Такими факторами являются: пламя, искры, повышенная температура  окружающей среды, токсичные продукты горения и разложения, пониженная концентрация кислорода.

     При прогнозировании последствий пожаров  на производственных или общественных объектах определяется ряд показателей, в том числе и уровень обеспечения  пожарной безопасности людей. Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Понятие пожарной профилактики включает в себя комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий. Под активной пожарной защитой понимаются меры, обеспечивающие успешную борьбу с возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией.

     Основным  элементом уровня обеспечения пожарной безопасности является эвакуация людей  из зданий и сооружений. Это связано  с тем, что для большей группы зданий и сооружений движение людей является основным функциональным процессом и от его правильной организации зависит рациональное объемно-планировочное решение зданий. Создание оптимальных условий для осуществления функциональных процессов, соответствующих назначению здания или помещения, требует учета движения людей, как в условиях нормальной эксплуатации здания, так и при его аварийной эвакуации.

     Пожары  являются источниками не только материального  ущерба, но и, в первую очередь, морального вреда, приводящие к гибели людей.

       Чтобы предотвращать пожары необходимо  применять средства защиты, будь-то  технические или знания работников, именно так, как этого требует  то или иное производство. Пожарная  опасность промышленных предприятий  обусловлена свойствами сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов, которые находятся и обращаются на предприятии.

     Основными системами пожарной безопасности являются системы предотвращения пожара и  противопожарной защиты, включая  организационно – технические мероприятия.

     Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью указанных  систем должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных факторов в  год в расчете на каждого человека.

     Таким образом, профилактика пожаров предполагает проведение на промышленных предприятиях организационных и технологических мероприятий, разрабатываемых на основе глубокого, систематического анализа противопожарного состояния предприятия, оценки пожарной опасности и уровня его противопожарной защиты.

     1. Причины возникновения пожара на объектах экономики

     Основные  причины пожаров на предприятиях можно разделить на: дисциплинированные, технологические, обусловленные электричеством, отсутствием или несвоевременностью контроля.

     К дисциплинарным причинам пожаров относятся нарушения требований проектирования промышленных и вспомогательных зданий и сооружений, выбора строительных материалов и конструкций, планировки помещений, расположения технологического оборудования и коммуникаций; отклонения от правил эксплуатации и ремонта оборудования, потребителей электроэнергии и электрических сетей, нарушение должностных инструкций в части пожаробезопасности; нарушение правил безопасности при ведении огневых работ; неосторожное обращение с источниками открытого огня, курение в цехах и на складах; неправильное обращение с легковоспламеняющимися жидкостями; неправильное хранение промасленных обтирочных материалов, ветоши, хлопчатобумажной спецодежды; нарушения правил и срок5ов уборки осевшей горючей пыли.

     Технологическими  причинами пожаров являются работа на неисправном технологическом оборудовании или с нарушением режимов технологических процессов; применение горючих веществ, не соответствующих техническим характеристикам технологических печей, нарушение режима их растопки, эксплуатации и остановки; неправильное заполнение легковоспламеняющимися жидкостями и горючими газами емкостей и коммуникаций; применение не соответствующих ГОСТу смазочных материалов, в частности для компрессоров; применение инструмента, при ударах которого о твердую поверхность возникают искры; неисправность запорной арматуры и отсутствие заглушек на ремонтируемых или законсервированных аппаратах и трубопроводах; искры при электро- и газосварочных работах; неисправность канализации и гидрозатворов; конструктивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; реконструкция установок с отклонением от технологических схем.

1. Основными причинами пожаров, связанных с  электричеством, являются применение электрооборудования, не соответствующего категории пожаро- и взрывоопасности производства; перегрузка технологических транспортных магистралей с электроприводом, другого электрооборудования и сетей; плохой электрический контакт в местах присоединения проводников; нарушение целостности изоляции, другие неисправности и повреждения потребителей электрической энергии или сетей; отсутствие средств защиты от статического электричества на технологическом оборудовании и работающих, отсутствие или нарушение целостности молниеотводов, а также средств защиты от вторичных проявлений линейных разрядов атмосферного электричества.

     Главными  недостатками контрольных мер, которые  могут явиться причиной пожара, являются отсутствие или нарушение сроков проведения технического освидетельствования, осмотров, текущих и профилактических ремонтов технологического оборудования, автоматики, контрольно-измерительной аппаратуры и приборов безопасности; недостаточный контроль за температурным режимом работы технологического оборудования, использующего открытый огонь, а также оборудования, действие которого связано с повышением температуры рабочей среды; несвоевременный или некачественный контроль за величиной сопротивления изоляции электрооборудования и сетей, а также сопротивлений средств защиты от статического электричества; отсутствие контроля загрязненности осветительных и отопительных приборов, нагретых поверхностей технологического оборудования и коммуникаций горючими пылями и т.п.

       Рассмотрим одну из причин  – неисправность электрооборудования  – более подробно.

     Причины пожаров от электрических  машин, аппаратов и сетей происходят в результате проявления теплового и искрового действия электрического тока в условиях, благоприятных для воспламенения горючих материалов. Основными причинами пожаров в электроустановках являются перегрузка проводов, короткое замыкание, большие переходные сопротивления в электрических сетях, элек5трическая дуга или искрение.

     Перегрузка  проводов в электрической сети происходит при прохождении по ним тока больше допускаемой условиями нагрузки величины. Нередко причиной перегрузки в электрической цепи служит параллельное подключение к ней чрезмерного количества потребителей тока. При перегрузках происходит загорание, нарушение эластичности и разрушение изоляции проводов, что ведет к короткому замыканию.

     Перегрузка  проводов происходит в результате чрезмерной механической нагрузки электродвигателей, вследствие чего воспламеняется изоляция обмоток электродвигателей. Короткое замыкание возникает, когда в электрической цепи какие-либо точки различных фаз соединяются между собой через очень малое сопротивление, вследствие чего мгновенно увеличивается ток в электрической цепи и происходит быстрое выделение большого количества тепла.

     Основными причинами короткого замыкания  являются: повреждение изоляции проводов, попадание на неизолированные провода токопроводящих предметов, воздействие на провода химически активны веществ, пыли сырости, неправильный монтаж и т. п. Короткое замыкание может возникать и непосредственно в электрических машинах и установках. При коротком замыкании электрическая цепь резко уменьшает свое сопротивление, а сила тока, согласно закону Ома, при этом значительно увеличивается по сравнению с нормальной величиной.

     Провода не в состоянии при этом мгновенно  отдать в окружающую среду большое  количество тепла, температура их быстро возрастает и вызывает воспламенение изоляции. К мерам предупреждения перегрузок и короткого замыкания в электрических проводах относится применение плавких предохранителей и специальных автоматов, включенных в цепь последовательно, а также правильный монтаж сетей, машин и аппаратов в соответствии с требованиями ПУЭ.

     Переходное  сопротивление возникает от плохих контактов в местах соединения, а  также при окислении мест соединения или неплотного прилегания к зажимам  и контактам электроприборов, что приводит к местным нагревам и пожарам. Предупреждение перегрева проводов от переходных сопротивлений достигается увеличением площади соприкосания контактов в результате их тщательной обработки, применением других контактов, подключением проводников к аппаратуре при помощи наконечников или различных  оконцевателей. 

     2. Исходные данные 

     Компрессорный цех расположен в одноэтажном  производственном помещении размерами 12×12×6 м; стены здания - кирпичные  с ленточным остеклением. Перекрытие - из ребристых железобетонных плит. Освещение цеха – электрическое, отопление - центральное. Цех оборудован аварийной вентиляцией с кратностью воздухообмена в=8. В помещении цеха размещается k=2 компрессора. Компрессора повышают давление поступающего из магистрального трубопровода водорода с P =1,4×10 Па до P =14,7×10 (Па). Диаметр трубопровода с газом равен D=100мм; температура водорода в компрессоре достигает T=45ºC . Длина нагнетающего трубопровода до ручной задвижки 5 м. Здание имеет молниезащиту типа Б и расположено в местности с продолжительностью грозовой деятельности U=20 ч/год. Защитное заземление здания находится в исправном состоянии. Скорость движения воздуха 0,2 м/с.