Пожаровзрывозащита мукомольного производств

Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Кафедрабезопасности жизнедеятельности   Пожаровзрывозащита мукомольного производстваПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к выпускнойквалификационной работе
Уфа  2006
/>Аннотация
Пояснительнаязаписка к дипломной работе по специальности «Защита в чрезвычайных ситуациях»на тему «Пожаровзрывозащита мукомольного производства».
ВЗРЫВ,ПОЖАР, ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ, МУКОМОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ЭЛЕВАТОР,АЭРОВЗВЕСЬ, МОЛНИЕЗАЩИТА, МУКА ПШЕНИЧНАЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ.
В дипломной работеприведено описание аварии на мельнице в рабочее время, представлены особенностираспространения пожара (взрыва) на мукомольном производстве. На основаниидействующих документов ГОСТ Р 12.3.047 – 98 «Пожарная безопасностьтехнологических процессов. Общие требования. Методы контроля», Правила пожарнойбезопасности Российской Федерации ППБ 01-93, РД 34.21.122.87 «Инструкция поустройству молниезащиты зданий и сооружений», СНиП 21-01-97 «Пожарнаябезопасность зданий и сооружений», ГОСТ 12.1.044 – 89 «Пожаровзрывоопасностьвеществ и материалов», ГОСТ 12.1.041 – 83 (с изменениями в 1988г. и 1990 г.) «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования» рассчитаны критериипожаровзрывоопасности при пожаре (взрыве), проведен анализ методов обеспечениявзрывопредупреждения и взрывозащиты.
Пояснительная записка на 45стр., табл. 9, использованных источников- 19.
Содержание
/>Введение
1. Особенности распространения пожара(взрыва)
1.1. Описание расчетной ситуации
1.2. Особенностипожаровзрывоопасности горючих пылей
1.3. Расчет критериев пожарнойопасности при сгорании взрывоопасной пыли
1.3.1. Расчет избыточного давленияпри сгорании пылевоздушной смеси в помещении
1.3.2. Расчет интенсивности тепловогоизлучения и времени существования «Огненного шара»
1.3.3. Расчет параметров волныдавления при сгорании горючей пыли
1.3.4. Расчет размеров возможногопожара и его потенциальной энергии
1.4. Оценка индивидуального и социального рисков
2. Обеспечениепожаровзрывобезопасности
2.1. Общие положения
2.2. Предотвращение взрывов
2.2.1. Технологические процессы
2.2.2. Производственное оборудование
2.2.3. Производственные здания,помещения
2.3. Взрывозащита
2.3.1. Производственное оборудованиеи технологические процессы
2.3.2. Производственные здания,помещения и сооружения
2.4. Взрывобезопасность
2.4.1. Общие требования
2.4.2. Обучение и инструктажперсонала по взрывобезопасности
2.4.3. Контроль за соблюдениемтребований взрывобезопасности
2.4.4. Мероприятия при возникновениипредаварийных и аварийных ситуаций
2.5. Планово-предупредительный ремонт
2.6. Молниезащита мельницы
2.6.1. Молниезащита мельницы
2.6.2. Оценка среднегодовойпродолжительности гроз и ожидаемого количества поражений молнией зданиямельницы
2.6.3. Построение зоны защиты
3. Взрывозащита
3.1. Общие положения
3.2. Взрыворазрядные устройства
3.2.1. Расчет площади проходных сеченийвзрыворазрядителей
3.2.2. Расчет и установкавзрыворазрядителей на молотковых дробилках
3.2.3. Расчет и установкавзрыворазрядителей на рециркуляционных зерносушилках с камерами нагрева,шахтных с подогревателями, на каскадных нагревателях
3.2.4. Определение размеров и установка взрыворазрядителей на нориях
3.2.5. Определение размеров иустановка взрыворазрядителей на фильтрах и циклонах аспирационных установок
3.2.6. Эксплуатациявзрыворазрядителей
3.3. Система локализации взрыва
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Физико-химическиесвойства муки
Приложение 2. Основные направлениямероприятий по взрывопредупреждению
Приложение 3. Основные направлениятехнических мер по взрывозащите
Приложение 4. Иллюстрации
Введение
В различных отрасляхэкономики России функционирует свыше 8 тыс. взрыво- и пожароопасных объектов.Наиболее часто аварии, сопровождаемые взрывами и пожарами, происходят на предприятияххимической, нефтехимической  и нефтеперерабатывающей отрасли, а также наобъектах жилого и соци­ально-бытового назначения.
Основное количествопожаров (до 85%) приходится на склады товарно-мате­риальных ценностей,предприятий торговли и сферы услуг. В последнее время на­метилась тенденцияроста количества возникающих пожаров в зернохранилищах, гаражах, налесопромышленных комплексах и животноводческих фермах. За три последних годаколичество таких пожаров возросло в 2 раза.
Мукомольное производство занимаетособое место в хлебопродуктовой промышленности ввиду того, что его объекты(мельницы, элеваторы и т.п.) расположены практически в каждом населенномпункте. В связи с этим они представляют потенциальную опасность и на нихраспространяется требования ФЗ «О промышленной безопасности производственныхобъектов».
Целью данной дипломной работыявляется оценка опасности взрыва на мельнице со 170 тоннами пшеничной муки в/с.
Задачами представленной работыявляется определение особенностей распространения взрыва на мельнице,разработка методов взрывопредупреждения и взрывозащиты, анализ и расчет взрыворазрядныхустройств и автоматической системы локализации взрыва.
Социально-экономическоеразвитие страны базируется на кардинальном ускорении научно-техническогопрогресса. Необходимо осуществление глубокой реконструкции всего производствана основе самых современных достижений науки и техники.
При решении комплексасложнейших задач, связанных с реализацией намеченного развития производства,необходимо предусмотреть всевозможные позитивные и негативные последствия.Малейшая неточность, не говоря уже об ошибках, грозит серьезнейшими, поройнепоправимыми последствиями. Например, повышение производственных мощностейпредприятий по хранению и переработке зерна, оснащение их новым оборудованиемприводят к увеличению общего количества мелкодисперсных горючих материалов,обращающихся на производстве, возрастает вероятность возникновениявзрывоопасных смесей и источников их зажигания. В итоге значительно повышаетсявзрывоопасность производства. Избежать указанные неблагоприятные последствиямогут при своевременном внедрении на предприятиях в необходимом объемевысокоэффективных организационных мероприятий и технических средств попредотвращению взрывов и взрывозащите. [1, с. 3-4]
Современная технологияхранения, переработки зерна приводит к образованию на элеваторах, мукомольных икомбикормовых заводах большого количества мелкодисперсных горючих органическихматериалов. В свободных объемах технологического, транспортного иаспирационного оборудования, в производственных сооружениях и помещениях можетвозникнуть взрывоопасные пылевоздушные смеси.
Анализ результатовтехнического расследования взрывов на предприятиях по хранению и переработкезерна показывает, что решение проблемы взрывобезопасности производственнойотрасли связано, прежде всего, с обеспечением взрывобезопасности оборудования.
Значительная частьаварийных взрывов начинается с первичных взрывов в производственномоборудовании. Тяжелые разрушительные последствия взрывов во многом определяютсяотсутствием или низкой эффективностью средств взрывозащиты производственногооборудования, что не только приводит к разрушению конструкций в зоневозникновения взрыва, но и способствует также развитию и распространению взрывапо всем взаимосвязанным участкам производства. [1, с. 5]
Одно из главныхнаправлений повышения взрывобезопасности предприятий – увеличениеэксплуатационной надежности производственного оборудования, технического уровняего обслуживания и эксплуатации, применение специальных контролирующих иблокирующих устройств, технических средств предотвращения взрывов.
Однако не исключенавероятность возникновения взрывов из-за случайных поломок оборудования, ошибокобслуживающего персонала и по другим причинам. Поэтому важное направление вобеспечении взрывобезопасности предприятий – разработка и оснащение производственногооборудования эффективными техническими средствами взрывозащиты.
Возможность развитиязагорания, вспышки, хлопка или локального первичного взрыва в серию мощныхразрушительных взрывов с тяжелыми последствиями в ряде случаев определяетсянеудовлетворительными техническими решениями во взрывобезопасности,принимаемыми при  технологическом и строительном проектировании, отсутствиемэффективных средств взрывозащиты производственного оборудования, зданий исооружений.
На условия возникновенияи развития предаварийных ситуаций влияют повышение запыленности в отдельныхпроизводственных зонах, повышение вероятности образования взрывоопасных смесейи возникновения источников их зажигания.
В настоящее время вотрасли хлебопродуктов проводят большую работу по развитию техническомуперевооружению материально-технической базы предприятий, совершенствованиюмеханизации и автоматизации производственных процессов, внедрению достиженийнауки, техники и передового опыта.
Все это будет служитьобеспечению взрывопожарной безопасности предприятий и их устойчивой работы,которая заключается в эффективном использовании возможностейнаучно-технического прогресса и технологического потенциала.
При выполнении расчетов вданной работе использованы следующие действующие документы:
- СНиП 2.04.09.84«Пожарная автоматика зданий и сооружений» [2];
- ППБ 01-93 Правилапожарной безопасности РФ [3];
- ГОСТ Р 12.3.047 –98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методыконтроля» [4];
- РД 34.21.122.87 «Инструкцияпо устройству молниезащиты зданий и сооружений» [5];
- НПБ 107-97«Определение категорий наружных установок по пожарной опасности» [6];
- НПБ 105-95«Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарнойопасности» [7].
/>1. Особенности распространения пожара (взрыва)
Анализ данных по взрывам,происшедшим на элеваторах и мукомольных заводах, позволяет установить ихраспределение по видам производства, месту и причинам возникновения первичноговзрыва.Таблица 1.1. Распределение пылевых взрывов по производствамТип производства Число взрывов на 100 предприятий за 10 лет Число взрывов от общего числа, % Элеваторы 1,1 25,5 Мукомольные заводы 2,2 17,0 Комбикормовые заводы 5,6 37,5 Склады силосного типа 2,0 16,0 Хлебоприемные и другие предприятия 0,05 4,0
В то же время наэлеваторах в последние годы наметилась тенденция к снижению взрывов. Этосвязано с уменьшением числа взрывов, происшедших при проведении огневых работ снарушением правил безопасности, которые являлись одной из основных причин. Нижеприведен анализ распределения пылевых взрывов и тяжести последствий наразличных типах производств.Таблица 1.2. Распределение пылевых взрывов и тяжестипоследствий по производствамТип производства Взрывы с тяжелыми последствиями, % Элеваторы 50 Мукомольные заводы 40 Комбикормовые заводы, в т.ч. склады силосного типа для комбикормового сырья и продукции 30
К наиболее тяжелымпоследствиям приводят взрывы на элеваторах, а также на мукомольных заводахстарой постройки. Подобное распределение во многом определяется объемом иэффективностью применяемых на предприятии технических средств взрывозащитыпроизводственного оборудования, зданий и сооружений. На элеваторах, как и намукомольных заводах старой постройки, практически никаких мер по взрывозащитене предусматривалось.
При проектировании новыхмукомольных и комбикормовых заводов, относящихся к взрывопожароопаснымпроизводствам, в соответствии с требованиями нормативно-технических документовпредусмотрены мероприятия по взрывозащите. [1, с. 50-55]/>1.1. Описание расчетной ситуации
Согласно выданномузаданию:
В результате аварии нагидротехнических сооружениях Павловской ГЭС, в близлежащем  поселке городскоготипа произошли сбои в электроснабжении, в т.ч. короткое замыкание.  В помещениемельницы размерами 45 м * 120 м * 7 м произошла внезапная разгерметизациятехнологического аппарата, за которой последовал  аварийный выброс  всейнаходившейся пыли – 170 тонн муки, а в результате короткого замыкания произошлоеё возгорание. Число работающих смены: 15 человек. На животноводческой ферме,расположенной в 100 м от мельницы, существует опасность возникновения пожараили получения значительных повреждений. Физико-химические свойства мукиприведены в Приложении 1 на странице />1.2. Особенности пожаровзрывоопасности горючих пылей
Согласно ГОСТ 12.1.041 –83 «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования» (с изменениями1988г., 1990 г.) [8] горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии вгазовой среде характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:
-  нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПР);
-  минимальной энергией зажигания (/>Wmin);
-  максимальным давлением взрыва (Pmax);
-  температурой самовоспламенения (tсв);
-  минимальным взрывоопасным содержаниемкислорода (МВСК).
-  скоростью нарастания давления привзрыве />
В данном случае для пшеничной мукивысшего сорта эти показатели следующие:
НКПР, г · м-3
28,8
Wmin, МДж
50
tсв, ºС
380
Pmax, кПа
650
/>, кПа · с-1
13 000 МВСК, % по объему
11,0
Горение взрывоопасной смеси при еевоспламенении может протекать в различных режимах, зависящих от ряда факторов(вспышка, хлопок, локальный и развитый одиночный взрыв). Причины ихвозникновения непосредственно связаны с образованием в условиях производствавзрывоопасных смесей и появлением источников зажигания.
Большая часть производственногооборудования, сооружений и помещений элеваторов и мукомольных заводов связанамежду собой технологическими и транспортными коммуникациями, аспирационными,вентиляционными и воздушными отопительными сетями, переходными галереями,тоннелями, лестничными клетками, шахтами, технологическими проемами и т.д.Поэтому отдельная вспышка взрывоопасной смеси, локальный одиночный взрыв могутразвиться в серию последовательных мощных пылевоздушных взрывов,распространяющихся по производственному оборудованию, сооружениям и помещениямвсего предприятия. Условия развития и распространения взрывов усугубляется тем,что многие технологические и транспортные магистрали и коммуникациипредставляют собой каналы и трубопроводы, заполненные в различной степенимелкодисперсным продуктом. В сооружениях, галереях, тоннелях, шахтах ипроизводственных помещениях скапливаются отложения, россыпи пыли или завалымелкодисперсных материалов. При появлении внешних возмущений (направленныхгазовоздушных потоков, ударных волн, вибраций и сотрясений) значительноеколичество этих мелкодисперсных продуктов переходит в аэровзвесь ивоспламеняется горящей смесью или раскаленными газами первичного и следующих заним взрывов.
На элеваторах и мукомольных заводахнаиболее вероятными вариантами (рисунок Приложения 1) развития взрывов являются1-2-3-4, 5-6-7-4, 13-14-15-4, 5-6-8-9. Менее вероятны варианты 5-6-10-11,13-14-16-9. При этом не исключено возможное ограничение развития взрывов поуказанным вариантам на стадии первичных (2, 6, 14) или вторичных (3, 10, 16)взрывов. Анализ аварий, связанных с пылевоздушными взрывами, показывает, что вбольшинстве случаев место возникновения первоначального взрыва или вспышки –технологическое, транспортное или аспирационное оборудование, а также силосы иоперативные бункера. Только в нескольких случаях первоначальная вспышкавозникла непосредственно в производственном помещении [1, с. 41-44]/>1.3. Расчет критериев пожарной опасности при сгорании взрывоопасной пыли
Методика расчета критериев пожарнойопасности при сгорании взрывоопасной пыли определена в ГОСТ Р 12.3.047-98«Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методыконтроля» [4], а также НПБ 107-97 «Определение категорий наружных установок попожарной опасности» [6]./>1.3.1. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси впомещении
Одним из поражающих факторов являетсяизбыточное давление, служащее количественным критерием категории опасности.
Избыточное давление присгорании пылевоздушной смеси Dp, кПа,рассчитывается по формуле:
/>                                            (1.1)
где
m-  расчетная масса взвешенной в объеме помещениягорючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;
Нт – теплота сгорания истекающеговещества, Дж/кг;
Р0 – начальное атмосферное давление, кПа;
Z– доля участия взвешенной горючейпыли при сгорании пылевоздушной смеси (0,5 при газе и пыли; 0,3 при парахжидкости; 1 при водороде);
Vп – свободный объем помещения, которыйпринимается как 80 % от геометрического объема помещения, м3;
rв – плотность воздуха до сгоранияпылевоздушной смеси при начальной температуре То, кг/м3;
Св – теплоемкость воздуха,/>;
Т0– начальная температура воздуха впомещении, К;
Кн – коэффициент учитывающийнегерметичность помещения (принимается равным 3);
К пылям, способным образовыватьгорючие пылевоздушные смеси, относят дисперсные материалы, характеризующиесяналичием показателей пожарной опасности: нижним концентрационным пределомраспространения пламени, максимальным давлением, развиваемым при сгораниипылевоздушной смеси (более 50 кПа), и скоростью его нарастания, минимальнымпожароопасным содержанием кислорода (менее 21 %).
Определим значенияприведенных составляющих формулы (1.1) для определения избыточного давления:
а) атмосферное давление Р0= 101 кПа;
б) коэффициент участиягорючего вещества во взрыве Z= 0,5 (пригазе и пыли при отсутствии возможности получения сведений для расчета);
в) свободный объемпомещения Vп= 0,8 * 45 * 120 * 7 = 30 240 м3;
г) плотность воздуха rв= 1,2 кг/м3;
д) теплоемкость воздуха Св= 1010 Дж/(кг*К);
е) температура впомещении Т0= 293 К;
ж) коэффициентнегерметичности Кн = 3;
з) теплота сгоранияистекающего вещества Нт= 93,37 · 106 Дж/(кг·К);
и) расчетную массу m, кг, принимаем равной m= 0,8 · 170 000 = 136 000 кг.
Учитывая заданные условия расчетнойситуации согласно формуле (1.1) определяем избыточное давление
/>
Таким образом, избыточное  давление,  рассчитанное  для  заданной  ситуации составляет 19905,12 кПа. Исходя из этого, определяем категорию помещения мельницы повзрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105-95 — [7]) – Бвзрывопожароопасная.
/>1.3.2. Расчет интенсивности теплового излучения и временисуществования «Огненного шара»
Образование «Огненныхшаров» приводит к тяжелым последствиям. Они вызывают вторичные пожары, так какинтенсивность теплового излучения очень высока.
Расчет интенсивноститеплового излучения «огненного шара» q, кВт/м2, проводят по формуле:
q= Ef·Fq·t,                                      (1.2)
где Ef— среднеповерхностная плотность теплового излученияпламени, кВт/м2;
Fq— угловой коэффициент облученности;
t   — коэффициент пропусканияатмосферы.
Ef определяют на основе имеющихсяэкспериментальных данных. Допускается принимать Ef  равным 450 кВт/м2.
Fq рассчитывают по формуле:
/>, (1.3)
где Н— высотацентра «огненного шара», м;
Ds— эффективный диаметр «огненного шара», м;
r— расстояние от облучаемого объекта до точки наповерхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.
Эффективный диаметр «огненного шара» Ds рассчитывают по формуле:
Ds =5,33 m 0,327,                             (1.4)

где т — масса горючеговещества, кг.
H определяют в ходе специальныхисследований. Допускается принимать H равной Ds/2.
Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле
ts= 0,92 m 0,303.                              (1.5)
Коэффициент пропусканияатмосферы т рассчитывают по формуле
t = ехр [-7,0 ·10-4 (/> — Ds / 2)].                  (1.6)
Рассчитаем т = 170 000 · 0,8 = 136 000 кг,
Определяем эффективныйдиаметр «огненного шара» Ds=5,33 (136 000)0,327 = 254,33 м.
По формуле (1.3),принимая H = Ds/2 = 127,165 м, находим угловой коэффициент облученности Fq
/>
По формуле (1.6) находим коэффициентпропускания атмосферы t:
t = ехр [-7,0 · 10-4 ( /> - 254,33/2)] = 0,99758.
По формуле (1.2),принимая Ef= 450 кВт/м2, находим интенсивностьтеплового излучения q
 
q = 450 · 0,152 · 0,99758 = 68,23кВт/м2.
По формуле (1.5)определяем время существования «огненного шара» ts:
ts = 0,92 (136 000)0,303 = 33,056 с.
Итак, значениеинтенсивности излучения «Огненного шара» составляет 68,23 кВт/м2,при такой величине возможны ожоги первой степени и смертельное поражение людей./>1.3.3. Расчет параметров волны давления при сгорании горючей пыли
Основными параметрамиволны давления при сгорании горючей пыли в открытом пространстве являютсяизбыточное давление и импульс волны давления. При большой величине избыточногодавления возможно повреждение находящихся поблизости оборудования и другихзданий. [6]
Избыточное давление Dp, кПа, развиваемое при сгорании,рассчитывают по формуле:
/>,         (1.7)
где р0—атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
r— расстояние от геометрического центра облака, м;
mпp — приведенная масса горючей пыли, кг, рассчитанная поформуле:
mпр = (Qсг / Q0)mг, п Z,                                             (1.8)
где Qсг — удельная теплота сгорания газа илипара, Дж/кг;
Z— коэффициент участия, которыйдопускается принимать равным 0,05;
Q0— константа, равная 4,52 · 106 Дж/кг;
mг, п — масса горючих газов и (или) паров,поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.
Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле:
/>.                                                (1.9)
Находим приведенную массуmпр  по формуле (1.8):
mпр  = (93,37 · 106 / 4,52 ·106) ·(136 000) · 0,05 = 140 488 = 1,4 · 105 кг.
Находим избыточноедавление Dp по формуле (1.7):
Dp = 101 [0,8 (1,4 · 105)0,33/ 100 + 3 (1,4 · 105) 0,66 / 1002 + 5(1,4 · 105) / 1003] = 186,987 кПа.
Находим импульс волныдавления i по формуле (1.10):
i = 123 (1,40488 · 105)0,66/ 100 = 3071,5 Па · с./>1.3.4. Расчет размеров возможного пожара и его потенциальной энергии
Размер пожара и егопотенциальную энергию определяют на основе учета особенностей муки,технологического оборудования и конструктивного исполнения мельницы.
Площадь возможного пожараFпож определяют по формуле:
/>,                                (1.10)
где Vл –линейная скорость распространения пламени, м/с, (принимаем 0,12 м/с);
τр –расчетное время развития пожара, с.
Тогда Fпож =3,14*(0,12*120) = 651,1 м2. Тогда диаметр пожара />
Высота пламени h, м, рассчитывается по формуле:
/>/>,                      (1.11)
 
где d – диаметр пожара, м (равен 28,79 м);
m – удельная массовая скоростьвыгорания, кг/(м2*с);
ρв –плотность воздуха, кг/м3 (равна 1,2);
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Тогда h = 9,2 м.
Продолжительность пожара τрассчитывают исходя из условия, что горючая пыль (мука) горит размещенная на 100 м2 без условия тушения.
τ =N/n,                                                        (1.12)
где N – количество горючего вещества, кг;
n – скорость выгорания муки, кг/(м2*ч)(равна 100).
Тогда при условии, что136 т муки размещены на 45*120=5 400 м2, откуда следует, что на 100 м2 приходится N=2518,5 кг,
τ = 2518,5 / 100 =25,2 часа.
Потенциальная энергияпожара Епож вычисляется по формуле:
Епож= Gн · Q ·К,                                            (1.13)
Где Gн – масса сгораемого вещества, кг;
Q — теплота сгорания горючей пыли,кДж/кг (равна для муки – 93 370 кДж/кг);
К – коэффициент недожога(равен для муки – 0,95).
Епож = 136 000· 93370 · 0,95 = 12,06 · 109 кДж.
Итак, в данном разделе рассчитаныкритерии пожаровзрывоопасности при сгорании горючей пыли, значения которыхпредставлены в таблице 1.2.Таблица 1.2. Критерии пожаровзрывоопасности
№ пп
Наименование критерия
Обозначение
Значение
Единица измерения 1. Избыточное давление
Dp 19 905,12 кПа 2. Интенсивность теплового излучения «огненного шара»
q 68,23
кВт/м2 3. Время существования «огненного шара»
ts 33,056 с 4. Избыточное давление (при сгорании горючей пыли на открытом пространстве) Dp 186,987 кПа 5. Импульс волны давления
i 3 071,5 Па · с 6. Площадь пожара
Fпож 651,1
м2 7. Диаметр пожара d 28,79 м 8. Высота пламени h 9,2 м 9. Продолжительность пожара τ 25,2 ч 10. Потенциальная энергия пожара
Епож
12,06 · 109 кДж
По полученным критериямпожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков./>1.4. Оценка индивидуального и социального рисков
Оценим индивидуальный и социальный рискдля людей, работающих на мельнице. В процессе расчетов необходимы следующиеданные:
В помещении мельницы(зальное) размерами 45 м* 120 м * 7 м произошла аварийная разгерметизация оборудования и загорание пылевоздушной смеси на площади  600 м2. На мельнице работают 15 человек в две смены Рпр = 0,67.Здание имеет два эвакуационных выхода посередине. Ширина центрального проходамежду оборудованием равна 7 м, а ширина проходов между оборудованием истенами равна 4 м. Характеристики горения муки, взятые из литературныхисточников, следующие: низшая теплота сгорания Q= 93,37 МДж/кг; дымообразующая способность(согласно ГОСТ 12.1.044 – 89 [9] показатель дымообразующей способности –коэффициент дымообразования – для пылей не применим).
Расчетная схема эвакуациипредставлена на рисунке 2.
/>
/>— место пожара;I, II — эвакуационные выходы;
1, 2, 3 — участки эвакуационного пути.
Рисунок2 — Расчетная схема эвакуации
 
Эвакуацию осуществляют в направлениипервого эвакуационного выхода, так как второй заблокирован очагом пожара.
Плотность людского потока на первомучастке эвакуационного пути:
/>м-2, 
где N1— число людей на первом участке, чел;
f— средняя площадь горизонтальнойпроекции человека, м2, (0,100 — взрослого в домашней одежде);
/> — ширина первого участка пути, м;
l1 — длина первого участка пути, м.
Время движения людскогопотока по первому участку:
/>мин, (где скорость движения людского потока погоризонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице Ш.1 ГОСТа12.3.047 – 98 [4] зависимости от плотности D).
Тогда по второму участку /> м-2 и /> мин.
Интенсивность движениялюдского потока по третьему участку:
/>м/мин.
Время движения людскогопотока по третьему участку, так как q3 = 1,57
/>мин.
Расчетное времяэвакуации:
tр = t1 + t2 + t3= 1,16 + 1,16 +0,04 = 2,36 мин.
Геометрическиехарактеристики помещения:
V= 0,8 · 120 · 45 · 16,2 = 30 240 м3
По рекомендуемым даннымпринимаем значения tкр при аварии со сходными веществами иусловиями:
- по повышеннойтемпературе – 362 с;
- по потеревидимости – 435 с;
- по пониженномусодержанию кислорода – 366 с.
- 
t кр= min (362, 435, 366) = 362 c = 6,03 мин.
Необходимое время эвакуации людей изпомещения:
tнб = Кб tкр = 0,8 · 362 = 289,6 с = 4,83 мин.
Из сравнения tр  с tнб получается:
tр = 2,36
Вероятность эвакуации:
Рэ = 1 — (1 — (1 — Рэ.п ) (1 — Рд.в)=1 -(1 — (1 — 0,999) (1 — 0) = 0,999.
Расчетный индивидуальныйриск при Рп.з=0, т.е. выбираем наихудший вариант — вероятностьэффективной работы технических решений противопожарной защиты равна нулю(вероятность пожара в здании в год – 0,03):
Qв = Qn Pпp (1 — Рэ) (1 — Рп.з)= 0,03 · 0,67 · (1 — 0,999) · (1 — 0) = 2,01 · 10-5;
Qв = 2 · 10 -5 > /> = 10-6.
То есть условиебезопасности людей не выполнено, значение индивидуального риска большедопустимого. Необходимо внедрение систем взрывопредупреждения и взрывозащиты.
Выполним оценкусоциального риска на рассматриваемом участке по формуле (Ш.36) ГОСТа 12.3.047 –98 [4]. В нашем случае /> — время отначала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространенияна них опасных факторов поражения, имеющих предельно допустимые для людейзначения, мин, принимаем максимальное из времени существования «огневого шара»,после которого полностью теряется несущая способность конструкций, и расчетноговремени развития пожара (33,056 с = 0,55 мин и 120 сек = 2 мин). Для зальныхпомещений вероятность Q10 гибели 10 и более человек рассчитываютпо формуле:
/>                     (1.14)
где />                                                                                      (1.15)
tр — расчетное время эвакуации людей, мин (согласнорасчетам равно 2,36 мин);
Таким образом, tр ≥ />  и М =15 · (2 / 2,36) = 12,7 > 10.
Тогда Q10 = (12.7 — 9) / 12.7 = 0.41.
Вероятность гибели отпожара 10 и более человек в течение года R10 рассчитывают по формуле
R10  = QпPпр(1 — Рэ) (1 — Рпз)Q10.                             (1.16)
 
В данном случае R10= 0.03 · 0.67 · (1-0.999) · (1-0) · 0.41 = 8,241 · 10-6
Для эксплуатируемыхздании (сооружений) расчетное значение социального риска допускается проверятьокончательно с использованием аналитических данных по формуле
/>,                                            (1.17)
где N10 — число пожаров, повлекших за собойгибель 10 и более человек в течение периода наблюдения Т, лет:
Nоб — число наблюдаемых объектов.
В данном случае значениесоциального риска не превышает 10-5 (при таких значенияхэксплуатация технологических процессов недопустима), поэтому пожарнаябезопасность считается условно  выполненной. Однако довольно частым является тотслучай, что tр Q10 = 0 по формуле (1.14), следовательно, вероятность гибелив результате пожара 10 и более человек на рассматриваемом участке равна 0.
/>/>2. Обеспечение пожаровзрывобезопасности/>2.1. Общие положения
Взрывобезопасность –состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков,при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людейопасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечиваетсохранение материальных ценностей – зданий, сооружений, производственногооборудования, сырья и готовой продукции.
Взрывобезопасностьпроизводственных процессов, зданий, сооружений, производственного оборудованияобеспечивают мерами по взрывопредупреждению и взрывозащите, организационными иорганизационно-техническими мероприятиями в соответствии с действующиминормативно-техническими документами.
Взрывопредупреждение –комплекс организационных и технических мер, предотвращающих возможностьвозникновения взрывов и направленных на исключение условий образованиявзрывоопасных пылевоздушных, газовоздушных или пылегазовоздушных (гибридных)смесей и источников их зажигания.
Взрывозащита – комплекстехнических мер, предотвращающих воздействие на людей опасных и вредныхфакторов взрыва и обеспечивающих сохранение производственного оборудования,зданий, сооружений, сырья и готовой продукции. Так как необходимым идостаточным условием возникновения взрыва является наличие взрывоопаснойпылевоздушной, газовоздушной или гибридной смеси (смеси с содержанием горючегов пределах области воспламенения) и источника инициирования взрыва (источниказажигания смеси достаточной мощности и температуры), то для предотвращениявзрыва необходимо исключить эти условия или хотя бы одно из них. Основныенаправления мероприятий по взрывопредупреждению представлены в схеме в Приложении2 на странице _
Для обеспечения защитылюдей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны бытьпредусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных фактороввзрыва:
- пламени ивысокотемпературных продуктов горения;
- давления взрыва;
- высокоскоростныхгазовоздушных потоков;
- ударных волн;
- обрушившихсяконструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительныхконструкций, производственного оборудования и коммуникаций.
Основные направлениятехнических мер по взрывозащите представлены на схеме Приложения 3 на странице____.
Организация  и ведениетехнологических процессов на предприятиях должны соответствовать следующимдокументам:
- Правиламорганизации и ведения технологических процессов на элеваторах и хлебоприемныхпредприятиях;
- Правиламорганизации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах;
- Временнойинструкции по организации и ведению технологического процесса на мукомольныхзаводах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием;
- Правиламбестарной приемки, хранения и отпуска муки для предприятийзерноперерабатывающей промышленности;
- Инструкции похранению продовольственно-кормового зерна, маслосемян, муки и крупы №9-2;
- Инструкции поочистке и выделению мелкой фракции зерна, эксплуатации зерноочистительных машинна элеваторах и хлебоприемных предприятиях №9-5 – 82;
- Инструкции оактивному вентилированию зерна в складах и на площадках;
- Указаниям повентилированию зерна на складах, оборудованных аэрожелобами;
- Инструкции посушке продовольственного, кормового зерна, маслосемян и эксплуатациизерносушилок №9-3 – 82;
- ГОСТ 8.12.01 – 84Требованиям безопасности к производственным процессам на элеваторах ихлебоприемных предприятиях.
Выбор, установку иэксплуатацию электрооборудования следует производить в соответствии с требованиямиПравил устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатацииэлектроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатацииэлектроустановок потребителей на основе классификации взрывоопасных ипожароопасных помещений (зон) и наружных установок.
Молниезащита зданий, сооружений и наружных установок от прямых ударов молний, а также от вторичныхих проявлений необходимо выполнять в соответствии с СН 305 – 77 и отраслевымиправилами пожарной безопасности. [1, с. 127-132]/>2.2. Предотвращение взрывов/>2.2.1. Технологические процессы
При разработкетехнологических процессов должны быть предусмотрены меры, максимальнопредотвращающие возможность образования взрывоопасных концентраций пыли втехнологическом и транспортном оборудовании в условиях стационарных режимовведения технологических процессов и возникновения источников инициированиявзрыва.
На предприятиях по хранениюи переработке зерна должны быть предусмотрены:
- автоблокировкаприводов групп машин для того, чтобы последовательность пуска и остановки их, атакже аварийная остановка одной из машин этой группы исключали возможностьзавалов и подпоров;
- блокировкаприводов вентиляторов аспирационных установок с приводами аспирируемогооборудования;
- блокировкаприводов задвижек воздуходувок с пусковыми устройствами каждой воздуходувки;
- светозвуковаясигнализация, автоматически включаемая при срабатывании любой блокировки;
- средства связи;
- устройствааварийного отключения всех приводов;
- амперметры вцепях электродвигателей приводов с выводом показаний на пульт управления и поместу для контроля за нагрузкой указанных машин.
В приемникахпневмотранспортных установок с механическим побуждением должно бытьпредусмотрено блокировочное устройство для выключения подачи продукта на роторпри завале приемника.
Транспортные коммуникациидолжны содержать минимальное количество точек перегрузки и иметь минимальнуюпротяженность. Размещение производственного оборудования должно обеспечиватьсвободный доступ для его обслуживания и уборки пыли. Нагрузки на оборудованиедолжны соответствовать паспортным данным, Нормам технологическогопроектирования и Правилам организации и ведения технологического процесса.Оборудование при эксплуатации должно быть в технически исправном состоянии,обеспечивающем безаварийную работу между плановыми ремонтами, его следуетиспользовать в соответствии с требованиями технологической схемы по производительностии назначению.
Взрывозащита переносныхсветильников должна быть не ниже уровня «электрооборудование повышеннойнадежности против взрыва» (знак уровня – 2). Электродвигатели должны иметьзащиту от перегрузок и коротких замыканий. При сортовых помолах пшеницывлажность зерна на 1 драной системе должна быть не менее 15%, при сортовыхпомолах ржи – не менее 13,5%. При переработке в сортовую муку пшеницыстекловидностью менее 40% допускается влажность на 1 драной системе не менее14,5%. Все свежеубранное зерно перед сушкой необходимо подвергатьпредварительной очистке в ворохоочистителей или сепараторе для отделениягрубых, крупных и легких примесей.
Для транспортированияотходов производства следует использовать самотечный, механический (нории, цепныеконвейеры, ленточные и безроликовые конвейеры в закрытых кожухах) транспорт ипневмотранспорт. При этом ленточные и безроликовые конвейеры должны иметьскорость  не более 1,0 … 1,5 м/с. Запрещается транспортирование отходовпроизводства на открытых ленточных конвейерах. В помещениях категорий Б и Взапрещено устройство выбоя отходов  производства в тару. [1, с. 133-136]/>2.2.2. Производственное оборудование
Для снижения пылевыделенияв производственные помещения к оборудованию предъявляют требования по егогерметичности. Нории, ленточные и винтовые конвейеры (шнеки) на натяжныхбарабанах или концевых валах должны иметь реле контроля скорости. Реле контроляскорости должны быть сблокированы с приводом оборудования, на котором оноустановлено, и с оборудованием, подающим продукт на транспортное оборудование.
К техническим средствам,применяемым в настоящее время и направленным на предотвращение возможностейвозникновения аварийных ситуаций, следовательно, условий возникновения взрыва внориях, относят:
- реле контроляскорости (РКС), применяемые для норий производительностью 50 т/ч и выше;
- мембранныедатчики уровня (подпора), устанавливаемые на всех нориях независимо от ихпроизводительности;
- блокирующиеустройства;
- защиту привода отперегрузок;
- противозавальныеустройства.
Эффективность работы РКСкак одного из основных средств взрывопредупреждения определяется составомтехнических средств, тщательностью настройки и условиями их эксплуатации. Напредприятиях по хранению и переработке зерна в качестве датчиков РКС используютдатчики магнитоиндуктивные ДМ-2 и тахогенераторные УПДС, в качестветехнологического реле – реле скорости РС-2М, РС-67, УКС. Все реле реализуютодин и тот же принцип для осуществления своей основной функции – воспринимают,детектируют и фильтруют напряжение, поступающее от датчика скорости, сравниваютего с заданной (в неявном виде) установкой скорости и регулируют при изменениирезультатов сравнения состояние контактов выходного электромагнитного реле вцепях контроля и управления.
Одно из основных условийликвидации пробуксовки лент вследствие их недостаточного натяжения – контрольза положением ремня относительно барабанов и своевременная регулировка его схода.Основной способ регулировки – натяжными и регулировочными винтами. Нории должныиметь автоматически действующие тормозные устройства, предохраняющие ленту отобратного хода. Цепные конвейеры должны иметь датчики подпора продукта,обеспечивающие автоматическое отключение привода конвейера в случае подпоратранспортируемого продукта. Винтовые конвейеры должны иметь надежноеблокирующее устройство, обеспечивающее отключение электропривода при подпоре вконвейере. Дробильно-измельчающее оборудование должно иметь устройства для егоавтоматической остановки в случае прекращения подачи продукта (сырья).Материало- и воздуховоды, подвергающиеся в процессе эксплуатации частойразборке, следует выполнять легкоразъемными, надежно загерметизированными.Резьбовые соединения деталей и узлов оборудования должны быть снабженыустройствами, исключающими их самоотвинчивание.
Зерносушильные агрегатыдолжны иметь систему автоматики, предотвращающую поступление топлива вфорсунку, в случаях, когда переполнен зерном бункер тепловлагообменника,произошел отрыв факела форсунки и др.
Запрещена работазерносушильного агрегата, имеющего нарушенную герметичность топливопроводов,неплотное соединение форсунки с камерой сгорания, неисправные дымоходы и другиедефекты, допускающие проникновение продуктов сгорания в помещение или сушильноеотделение. Запрещено использовать в качестве воздуховодов аспирационныхустановок на горизонтальных и наклонных участках витые трубы. В воздуховодах недопускается отложение пыли. Пылеуловители и воздуходувные машины следуетзаземлять дополнительно отдельно. Допустимая безосная температура нагреваповерхностей оборудования, материалопроводов и воздуховодов составляет 80%температуры самонагревания горючих пылей, склонных к самовозгоранию, и 80% температурысамовоспламенения пылей, не склонных к самовозгоранию. [1, с. 136-141]/>2.2.3. Производственные здания, помещения и сооружения
Внутренние поверхностистен, потолков, несущих конструкций, заполнений дверных проемов и полов должныбыть гладкими (без выступов, впадин, поясков), позволяющими легко производитьих очистку от пыли. Все производственные  и складские помещения, а такженаходящиеся в них оборудование и механизмы следует содержать в чистоте.
Уборку пыли напредприятиях, в т.ч. на крышах зданий, проводят в строгом соответствии сграфиками для конкретных участков производства необходимо указыватьпериодичность уборки (ежесменно, ежедневно, ежемесячно, ежеквартально и т.д.).Графики уборки пыли следует разрабатывать на каждом конкретном предприятии, ихутверждает директор предприятия или главный инженер. Графики уборки пыли должныбыть вывешены на рабочих местах.
Производственныепомещения, в которых происходит выделение горючих производственных пылей,должны быть обеспечены стационарными или передвижными пылесосными установкамидля систематического удаления пыли с потолка, стен, полов, поверхностиоборудования. [1, с. 141]/>2.3.Взрывозащита/>2.3.1. Производственное оборудование и технологическиепроцессы
При проектировании новыхи реконструкции действующих предприятий по хранению и переработке зерна следуетприменять системы взрывозащиты, предусматривающие:
- взрыворазрядители,устанавливаемые в соответствии с Временной инструкцией №9-1 – 88 по расчету,проектированию и эксплуатации взрыворазрядителей для производственногооборудования предприятий;
- быстродействующиезадвижки или другие типы огнепреградителей, устанавливаемые в местах наиболеевероятного возникновения взрыва и сблокированные с быстродействующимизадвижками или другими типами огнепреградителей, приводами машин, звуковой исветовой сигнализацией на пульте управления;
- датчики-индикаторывзрыва, устанавливаемые в местах наиболее вероятного возникновения взрыва исблокированные с быстродействующими задвижками или другими типамиогнепреградителей, приводами машин, звуковой и световой сигнализацией на пультеуправления.
При проектировании новыхи реконструкции действующих предприятий необходимо применять автоматическоепротивопожарные клапаны, перекрывающие при возникновении пожара технологическиепроемы для пропуска лент конвейеров и устанавливаемые в противопожарных стенахи перегородках.
При размещенииоборудования в производственных помещениях не допускается загромождать путиэвакуации и наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции. В защищаемомвзрыворазрядителями оборудовании должны быть предусмотрены отверстия, а принеобходимости – специальные переходные патрубки для присоединения к немувзрыворазрядителей.  [1, с. 141-144]/>2.3.2. Производственные здания, помещения и сооружения
В производственныхпомещениях и лестничных клетках зданий и сооружений категории Б, рабочих зданийи сооружений категории Б, рабочих зданий элеваторов и зерноочистительныхотделений мукомольных заводов должны быть предусмотрены наружныелегкосбрасываемые  ограждающие конструкции (ЛСК), площади которых следуетопределять в соответствии с Временной инструкцией по определению площадилегкосбрасываемых конструкций зданий, помещений и сооружений предприятий похранению и переработке зерна, исходя из допустимой в помещении величиныизбыточного давления, которое может возникнуть в аварийной ситуации при взрыве.При отсутствии расчетных данных площади ЛСК должны быть не менее 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения, а для лестничных клеток и галерей – не менее 0,06 м2 на 1 м3. В качестве легкосбрасываемыхконструкций следует использовать остекление окон с толщиной стекла 3, 4, 5 мм и площадью отдельного стекла не менее соответственно 0,8,    1,0,    1,5 м2.
При недостаточной площадиостекления допустимо в качестве ЛСК использовать конструкции стеновых панелей иплит с применением стальных, алюминиевых, асбоцементных листов с утеплителем(для отапливаемых помещений), открывающихся наружу распашных ворот, дверей идругих конструкций, крепления которых к каркасу здания  или запорные устройства(для ворот и дверей) обеспечивают сбрасывание (открывание) указанных конструкцийпри избыточном давлении, не превышающем 2 кПа (200 кгс/м2) в моментвзрыва.
Собственная массалегкосбрасываемых конструкций покрытий не должна превышать 70 кг/м2.При использовании вышеперечисленных конструкций ЛСК необходимо предусматриватьразработку мероприятий, направленных на исключение возможности их случайногоповреждения (разрушения). ЛСК следует устраивать в наружных стенах и (или)покрытиях помещений, размещать равномерно по периметру наружных ограждающихстен или площади покрытия, не оставляя глухих, не защищенных от взрыва участковпомещения.
Припроектировании новых предприятий следует учитывать, что недопустимо наличиеподвалов, тоннелей и каналов в зданиях категории Б и на территориях, гдерасполагаются наружные установки категории Б. Допустима эксплуатациядействующих предприятий со зданиями и помещениями категории Б, имеющимиподвальные этажи, при условии их обеспеченности ЛСК в соответствии свышеизложенными требованиями. При этом легкосбрасываемые конструкции устраиваютс использованием приямков. При проектировании новых и реконструируемыхпредприятий двери в тамбурах-шлюзах предусматривают открывающимися в разныестороны (например, из производственных помещений в тамбуры-шлюзы – против ходаэвакуации, из тамбуров-шлюзов на лестничные клетки по ходу эвакуации).
Покрытия, перекрытия,стены и перегородки помещений категорий Б и В не должны иметь открытых проёмов,не заглушенных отверстий и щелей. Монтажные проёмы в междуэтажных перекрытияхдолжны быть закрыты несгораемыми герметичными конструкциями, рассчитанными наравномерную нагрузку от давления взрыва не менее 5 кПа (500 кгс/м2).При проектировании новых предприятий все строительные конструкциипроизводственных помещений (стены, перекрытия, перегородки, двери и т. д.), заисключением ЛСК, следует рассчитывать на равномерную нагрузку от давлениявзрыва не менее 5 кПа (500 кгс/м2).
В зданиях категорий Б и В размещениевспомогательных помещений с массовым (временным и постоянным) пребыванием людей(красных уголков, комнат для собраний и т. д.) не допускается. Припроектировании новых и реконструкции действующих предприятий вспомогательныепомещения для обслуживающего персонала следует размещать в отдельно стоящихзданиях.
Вспомогательные помещения располагаютв торце в пристройке производственных зданий со стороны помещений категории Г,Д, В (за исключением элеваторов и зерноочистительных отделений мукомольныхзаводов). В производственных зданиях размещают диспетчерскую, помещения дляобогрева рабочих, вальцерезную мастерскую и подсобные помещения, не требующиепостоянного пребывания людей. Двери эвакуационных выходов должны быть беззамков, а также других запоров снаружи.
Во всех производственных ивспомогательных помещениях (коридорах, лестничных клетках и т. п.),расположенных на путях эвакуации, должно быть предусмотрено аварийноеосвещение, подсоединяемое к сети, не зависящей от сети рабочего освещения. Припроектировании новых предприятий над -    и  подсилосные помещения элеваторов искладов бестарного хранения муки следует отделять от производственных помещениймукомольных заводов противопожарными перегородками, выдерживающими равномернуюнагрузку не менее 5 кПа (500 кгс/м2). [1, с. 144-146]
/>2.4. Взрывобезопасность/>2.4.1. Общие требования
Обязанность иответственность административно-технического персонала по охране трудаопределяют отраслевые правила пожарной безопасности, Правила техникибезопасности и производственной санитарии.
Ответственность запринятие мер по обеспечению взрывобезопасности предприятий системыхлебопродуктов возложена персонально на их руководителей (директоров) без правапередоверия этой ответственности другим, подчиненным им лицам. Лицами,ответственными за взрывобезопасность отдельных цехов и подразделенийпредприятия, являются их руководители (начальники, заведующие), которые несутперсональную ответственность за взрывобезопасность цехов, нарушение норм иправил взрывобезопасности на подведомственных им участках работы и за всепоследствия этих нарушений.
Назначение указанных лицответственными за взрывобезопасность оформляет приказом руководительпредприятия. Ответственность за соблюдение требований взрывобезопасности вкаждой смене несет начальник смены (сменный инженер, сменный мастер), а накаждом рабочем месте – работник, обслуживающий участок, станок, группу станков,агрегат, систему, установку. Ответственность за общее состояние аспирационных ипневмотранспортных установок на предприятии возложена на главного инженерапредприятия, за правильную эксплуатацию аспирационных и пневматическихустановок, пылеуловителей – на начальника цеха и начальников смен.
Ответственность заобеспечение своевременной и качественной уборки пыли в производственныхпомещениях и оборудовании возложена на начальника цеха (участка).
На каждом предприятиидолжен быть полный комплект технической документации:
- чертежистроительные (планы, разрезы, характеризующие конструкции зданий и сооружений);
- чертежи монтажныес расположением всего оборудования, машин, агрегатов;
- технологическиесхемы;
- схемыэлектротехнической части проекта с указаниями типа электрических машин,необходимых характеристик кабелей, электрических сетей, пусковых приборов идр.;
- схемыаспирационных установок, их характеристики и паспорта;
- техническийпаспорт взрывозащиты;
- паспорта илитехдокументации устанавливаемого по утвержденной схеме технологического итранспортного оборудования.
Все новшества, связанныес техническим перевооружением, реконструкцией и другими работами, должны бытьотражены в технической документации, в которую вносят изменения, или в новыхчертежах, оформляемых в установленном порядке. Вся техническая документациядолжна быть сосредоточена в техническом отделе или у главного инженера. На каждомпредприятии должны быть годовые или перспективные планы повышения ихвзрывобезопасности. В проектной документации на новое строительство иреконструкцию должен быть предусмотрен самостоятельный раздел по охране труда ивзрывопожаробезопасности. Повышение производительности предприятия приформировании планов производства должно в обязательном порядке сопровождатьсяразработкой и внедрением технических средств и мероприятий, направленных наобеспечение взрывобезопасности производственных процессов.
Для обеспечениябесперебойной работы оборудования и предотвращения случаев аварийного выходаоборудования из строя необходимо обеспечивать требования системыпланово-предупредительного ремонта (система ППР) в соответствии с Инструкциейпо организации и проведению ремонта технической базы хлебоприемных изерноперерабатывающих предприятий. Инструкция предусматривает составлениеграфика на каждую единицу оборудования с указанием периодичности и объемапрофилактических ремонтов, замены и проверки основных узлов, регламентатехнического обслуживания, номенклатуры и объема запасных узлов, деталей иматериалов. Графики ППР утверждает директор или главный инженер предприятия.Ответственность за составление и выполнение графиков ППР несут главный механики главный энергетик предприятия. [1, с. 146-149]/>2.4.2.Обучение и инструктаж персонала по взрывобезопасности
Обучение и инструктажперсонала по взрывобезопасности входит составной частью в содержание обучения иинструктажа по технике безопасности, установленных ГОСТ 12.0.004 – 79,отраслевым положением о проведении инструктажа по технике безопасности иобучения рабочих безопасным методам труда.
При инструктаже повзрывобезопасности лиц, вновь принимаемых на работу, нужно ознакомить с:
- действующими напредприятии правилами и инструкциями по взрывобезопасности;
- техническими иорганизационно-техническими причинами взрывов;
- мерамивзрывопредупреждения и взрывозащиты;
- практическимидействиями в случае возникновения взрыва (остановка технологического итранспортного оборудования, отключение вентиляции и электроустановок, порядокэвакуации и сообщения и взрыве и т.д.).
В помещение, где проводят инструктаж,должен быть оборудован специальный уголок с плакатами и другими нагляднымипособиями. Программа должна предусматривать изучение:
- основныхпоказателей пожаровзрывоопасности производственных пылей, газов, пылевоздушных,газовоздушных и гибридных смесей;
- категорий зданийи помещений по взрывопожароопасности в соответствии с ОНТП 24 – 86;
- классификациейпроизводственных помещений по взрывной и пожарной опасности в соответствии справилами устройства электроустановок;
- типичнымиисточниками зажигания (инициирования взрыва) и условия образованиявзрывоопасных пылевоздушных, газовоздушных и гибридных смесей;
- опасными(поражающими) факторами взрыва;
- техническимипричинами взрывов;
- организационно-техническимипричинами взрывов и причинно-следственными связями между нарушениями норм иправил и возникновением аварийной обстановки;
- распределениемвзрывов по причинам, местам возникновения и производствам;
- мерамивзрывопредупреждения;
- мерамивзрывозащиты;
- поведениемобслуживающего персонала в аварийной ситуации;
- порядкомсообщения о взрывах;
- действующиминормативно-техническими документами по взрывобезопасности. [1, с. 149-150]/>2.4.3.Контроль за соблюдением требований взрывобезопасности
Ведомственноеобследование состояния взрывобезопасности предприятия осуществляютпредставители вышестоящих организаций или специалисты научно-исследовательскихорганизаций в соответствии с отраслевой Инструкцией по проверке состояниявзрывобезопасности предприятий по хранению и переработке зерна.
Ведомственные проверкисостояния взрывобезопасности предприятий осуществляют областные (краевые,республиканские) объединения хлебопродуктов ежегодно. Главный инженерпредприятия и лица, ответственные за взрывопожаробезопасность отдельных цеховпредприятия, должны контролировать правильность заполнения и последующего веденияпаспорта взрывозащиты производственных зданий, сооружений и оборудования.Проверку срабатывания сигнализации, систем локализации взрыва и блокировокоборудования следует проводить не реже одного раза в квартал. Контроль работыаспирационных установок предприятия следует производить не реже одного раза вгод (в отопительный период); запыленность воздуха контролируют приборами,которые могут быть использованы во взрывоопасных помещениях класса В – II а.Контроль за напряженности электростатического поля и электризации оборудованияследует производить приборами ИНЭП-1 и С96 согласно инструкциям по ихэксплуатации. Визуальным осмотром следует постоянно контролировать состояниеподшипников и редукторов. Соответствие устройств защитного заземления и занулениятребованиям ГОСТ 12.1.030 – 81 должно периодически устанавливаться в процессеэксплуатации указанных устройств в соответствии с Правилами техническойэксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности приэксплуатации электроустановок потребителей.
Все результаты контроляследует заносить в соответствующие журналы с указанием даты за подписьюответственного лица. [1, с. 150-152]/>2.4.4. Мероприятия при возникновении предаварийных и аварийных ситуаций
При появлении опасныхпредаварийных ситуаций (запах гари или дыма, малейших признаков загорания,шума, возникающего при аварийном трении вращающихся деталей машин, заваламашины продуктом, повышенной вибрации оборудования, поломки шкива, шестерни идругих деталей машин, попадания в оборудование посторонних предметов и т.п.)оборудование должно быть немедленно остановлено. Его запуск может бытьпроизведен только после выявления и устранения причин неполадок.
В случае обнаружениязапаха гари или загорания материала в оборудовании все транспортное,технологическое и аспирационное оборудование цеха должно быть остановлено итщательно проверено. Ликвидацию загорания необходимо производить принепосредственном участии работников пожарной охраны либо членов добровольнойпожарной дружины предприятия. Запуск оборудования после ликвидации загоранияследует производить после оформления специального письменного разрешенияруководителя предприятия. При уборке места аварии, связанной с загоранием,запрещается загрузка завалов и россыпей продукта в бункера и силосы нахранение.
При обнаружении загораниязерна в сушилке необходимо немедленно выполнить следующее:
- сообщить озагорании в пожарную охрану (часть) УПО МЧС России;
- перекрыть подачузерна из сушилки в элеватор или склад, не прекращая подачу сырого зерна взерносушилку и не допуская опорожнения надсушильного бункера;
- выключить всевентиляторы и закрыть задвижки в воздуховоде от топки к сушилке;
- увеличитьскорость прохождения зерна по сушильной шахте, не допуская образования в нейнезаполненных зерном зон и снижения уровня зерна в надсушильном бункере довысоты менее 1 м;
- выпускать зерноиз зерносушилки на пол, тлеющее зерно собирать в железные ящики или ведра и заливатьводой.
После освобождениясушильного агрегата от горящего зерна шахты, бункера, камеры нагрева следуеттщательно очистить от остатков пригоревшего зерна, обратив внимание на очисткукоробов или тормозящих элементов. При обнаружении загорания (самовозгорания)зерна, мучнистых продуктов следует немедленно остановить и обесточить всеоборудование, удалить обслуживающий персонал, сообщить о случившемсяруководству предприятия и в территориальный гарнизон  пожарной охраны.
Для ликвидации аварийнойситуации необходимо создать штаб, в состав которого должны входитьпредставители администрации предприятия и Государственной противопожарнойслужбы, представители штаба гражданской обороны.
Методы и приемы подачиогнегасящих веществ в очаг загорания и последовательность выпуска продуктаопределяет штаб, исходя из условий реальной обстановки. При этом запрещаетсянахождение в здании в непосредственной близости от него людей, не привлеченныхк тушению загорания, а также тушение загорания компактной направленной струейводы.
Руководитель предприятияпосле происшедшего взрыва обязан принять меры по обеспечению сохраненияобстановки на месте аварии (состояние конструкций и оборудования) до началарасследования в таком виде, в каком она была в первый момент аварии (если этоне угрожает воздействию на рабочих опасных факторов взрыва и не может вызватьдальнейшее развитие аварии). В случае вынужденной разборки завалов, вызваннойнеобходимостью спасения пострадавших, разобранные строительные конструкции иоборудование необходимо сохранять до окончания расследования. Техническоерасследование взрывов (хлопков) следует проводить в соответствии с отраслевойИнструкцией о порядке технического расследования взрывов (хлопков). [1, с.152-155]
/>2.5. Планово-предупредительный ремонт
В условиях современноговысокомеханизированного производства эффективность работы элеваторов,мукомольных заводов и хлебозаводов, а также качество выпускаемой продукциинепосредственно связаны с техническим состоянием основных фондов. В процессеэксплуатации основные фонды подвергаются физическому износу в результатеразрушения строительных конструкций, изнашивания, усталостного разрушения иизменения свойств материалов деталей оборудования. Эти процессы снижаютэксплуатационные характеристики зданий и технические показатели оборудования,увеличивают вероятность взрывов.
Важнейшая роль в обеспечениинеобходимого технического состояния основных фондов принадлежит системепланово-предупредительного ремонта (ППР). В настоящее время в отрасли действуетПоложение об организации и проведении ремонта основных фондов предприятий.
Системой ППР напредприятиях отрасли решают следующие задачи:
- поддержаниеоборудования в рабочем состоянии, обеспечивающем его необходимуюпроизводительность и высокое качество выпускаемой продукции;
- предотвращениевзрывов, пожаров и аварийного выхода оборудования из строя;
- увеличениепроизводительности оборудования модернизацией;
- внедрениеотдельных средств взрывозащиты и взрывопредупреждения, которая может бытьвыполнена в период ремонта;
- снижение расходовна ремонт оборудования в результате повышения производительности труда,экономии материалов, применения передовых методов ремонтных работ.
Система ППРпредусматривает следующее:
- текущеенаблюдение и периодический осмотр сооружений, машин и оборудования длясвоевременного устранения неисправностей;
- правильнаяподготовка машин и оборудования к работе;
- правильный уходза машинами и оборудованием во время их эксплуатации с соблюдениемустановленных режимов использования, наблюдением за состоянием смазки, защитыот атмосферных, тепловых и прочих воздействий внешней среды;
- своевременное икачественное проведение текущего и капитального ремонтов, выполняемых впланово-предупредительном порядке.
Все виды ремонтапроизводят за счет средств ремонта основных фондов, создаваемых впроизводственных объединениях и на предприятиях по нормативам затрат на ремонтосновных фондов с включением их в себестоимость продукции, работ и услуг.
Планирование и проведениеремонтных работ на предприятиях отрасли проводят в следующем порядке:
- на элеваторах ихлебоприемных предприятиях основные ремонтные работы – в период подготовкиматериально-технической базы к приемке зерна нового урожая. Кроме того,осуществляют меры для проведения круглогодового ремонта;
- капитальныйремонт хлебоприемных предприятий можно производить как собственными силами, таки силами подрядных организаций в пределах общих лимитов подрядных работ. Дляорганизации планово-предупредительного ремонта оборудования хлебоприемныхпредприятий, учитывая их сезонную работу, необходимо на каждом объекте ипредприятии организовать ежедневный учет работы оборудования;
- подготовку кремонту начинают с обследования состояния объектов после окончания массовогопоступления зерна. По приказу директора предприятия устанавливают срок иназначают комиссию для проведения технического осмотра в составе главногоинженера, главного механика (главного энергетика), инженера одного изспециалистов по пожарной безопасности или технике безопасности и одногопредставителя производственного цеха. В результате осмотра составляют ведомостидефектов. [1, с. 155-158]/>2.6. Молниезащита мельницы
Одной из причин взрыва намельнице может быть атмосферное электричество – прямые удары молнии, вследствиечего необходима ее отдельная молниезащита.
Молниезащита – комплексзащитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей,сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможныхвзрывов, загораний и разрушений, вызванных электричеством, тепловым илимеханическим воздействием молний./>2.6.1. Молниезащита мельницы
Определяем необходимостьвыполнения молниезащиты и ее исполнение для здания мельницы IV степениогнестойкости в местности со среднегодовой продолжительностью гроз 50 г/год итипом грунта суглинок с эквивалентным удельным сопротивлением 500 Ом · м.
В соответствии сназначением зданий необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а прииспользовании стержневых молниеотводов – тип зоны защиты определяют взависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания,а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год.
Согласно РД 32.21.122.87«Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» [5] для мельницывыполняют молниезащиту Ш категории. В данном случае в качестве молниеотводовтребуется максимально использовать вытяжные трубы, водопроводные башни, идругие возвышающиеся наземные предметы./>2.6.2. Оценка среднегодовой продолжительности гроз иожидаемого количества поражений молнией здания мельницы
Среднегодоваяпродолжительность гроз в часах определяется по утвержденным для некоторыхобластей региональными картами продолжительности гроз, или по средниммноголетним (порядка 10 лет) данным метеостанций, ближайшей от места нахожденияздания и сооружения.
Ожидаемое количествопоражений в год определяют по формуле:
N= (S + 6 · h) · (L + 6 · h) · n · 10-6,                      (2.1)
 
Где S  — ширина защищаемого здания, м;
h – наибольшая высота здания илисооружения, м;
L – длина защищаемого здания, м;
n – среднегодовое число ударов молниив 1 км2 земной поверхности в месте расположения здания.
Ожидаемое количествопоражений молнией в год для здания мельницы прямоугольной формы длиной 120 м, шириной 45 м, высотой 7 м определяют:
N = (45 + 6 · 7) · (120 + 6 · 7) · 4 ·10-6 = 56 376 10-6 = 0,056376
Полученное значениепоказывает, что поражение молнией здания мельницы происходит один раз в 20 лет./>2.6.3. Построение зоны защиты
Защита от прямых ударовмолнии здания мельницы Ш категории с неметаллической кровлей выполняетсятросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты Б.
Установкамолниеприемников и молниеотводов на самом здании мельницы не рекомендуется,поскольку здание IV степени огнестойкости выполнено из сгораемых материаловоблегченной конструкции (по взрывозащите). Таким образом, целесообразновыполнить молниезащиту одиночным тросовым молниеотводом.
Зона защиты одиночноготросового молниеотвода приведена на рисунке 1. Она представляет собойдвускатную плоскость с приставленными полуконусами на концах. Горизонтальноесечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hх, представляет собой прямоугольник с приставленными к малымсторонам полукругами радиусом rх. С учетом стрелы провеса тросасечением 35-50 мм2 при известной высоте опор hоп и длине пролета авысота троса определяется:
h=hоп – 2, при а (2.2)
 
h=hоп – 3 при 120 а (2.3)
 
  Зона защиты одиночноготросового молниеотвода имеет следующие габаритные размеры.
Высота зоны защиты: h0=0,92 · h,                                                       (2.4)
Радиус зоны защиты науровне земли: r0=1,7 · h,                               (2.5) 

/>
Рисунок 1. Общий вид молниезащитыздания мельницы. М 1: 1000
Для зоны Б высотаодиночного тросового молниеотвода при известных значениях высоты здания иполовин ширины определяют по формуле: h=(rх+1,85·hх)/1,7      (2.6)
Расположив опоры у торцовздания, принимают, что радиус зоны защиты на уровне высоты  здания rх,равен половине ширины здания: rх=S/2  (2.7)
Получаем rх=45/2=22,5м, высота тросового молниеотвода h=(22,5+1,85·7)/1,7=20,85м.
Так как для Ш категориимолниезащиты при установке отдельно стоящих молниеотводов расстояние от них повоздуху и в земле до защищаемого объекта и вводимых в него подземныхкоммуникаций не нормируется, то расстояние опор от торцов здания принимаютравным 5 м. Тогда длина пролета троса а=120+2·5=130 м.
Исходя из условия (2.3)120 а=130  
Высота зоны защиты hо=0,92 · 20,85 = 19,182 м.
Радиус зоны защиты науровне земли r0=1,7 · 20,85 = 35,445 м.
Фундаментом изаземлителем одновременно служит конструкция из 4хжелезобетонных подножников. Защита от заноса высокого потенциала по подземнымкоммуникациям осуществляется путем их присоединения на вводе в здание кжелезобетонному фундаменту здания.
Таким образом, определилипараметры конструкции молниеотводов:
- высота тросовогомолниеотвода 20,85 м;
- высота опоры 23,85 м;
- длина пролетатроса 130 м;
- высота зонызащиты 19,182 м;
- радиус защиты науровне земли 35,445 м.
/>3. Взрывозащита/>3.1. Общие положения
Взрывобезопасность предприятий, накоторых возможно возникновение взрыва, должна обеспечиваться комплексомпрофилактических мероприятий и применением систем взрывозащитыпроизводственного оборудования, зданий и сооружений. Профилактика взрывовнаправлена на предотвращение условий для возникновения взрывоопасных смесей,насколько это допустимо с позиций обеспечения нормального ведениятехнологических процессов, а также на исключение возможности появленияпотенциальных источников их зажигания.
Все необходимые требования повзрывопредупреждению на элеваторах и мукомольных заводах должны постоянноуточняться, а мероприятия и средства, обеспечивающие их выполнение, непрерывносовершенствоваться по технической и экономической эффективности. Требования имероприятия по профилактике взрывов полностью отвечают современнымпредставлениям о взрывопредупреждении на промышленных предприятиях. Однако, какпоказывает практика эксплуатации предприятий,  невозможно полностью исключитьошибки обслуживающего персонала, нарушения правил, случаи нарушения режимовработы оборудования, внезапный выход из строя отдельных узлов, деталей и машин.В связи с этим остаются актуальными вопросы взрывозащиты оборудования, зданий исооружений. Конкретные требования по взрывозащите для каждой отраслисформулированы в специальных ведомственных нормативно-технических документах.
Анализ результатов техническогорасследования аварий показывает необходимость разработки и внедрения рядатехнических мероприятий по взрывозащите, не предусматриваемых действующиминормативными документами. Для создания высокоэффективных, экономическиприемлемых, надежных и простых в эксплуатации систем взрывозащиты предстоитвыполнить в дальнейшем большой объем научно-исследовательских,опытно-конструкторских и проектных работ.
Особое место и значительную часть вэтом комплексе работ составят экспериментальные исследования. Это связано нетолько с тем, что до настоящего времени до конца не изучены механизмыпылевоздушного и гибридного взрыва и его газотермодинамика, нет данных попроцессам взрывного горения многих пылевоздушных и пылегазовоздушных смесей, нои с тем, что создание каждого нового устройства или системы взрывозащитытребует экспериментальной отработки и проверки в натуральных условиях.
Обзор способов взрывозащиты,применяемых как в России так и за рубежом, позволяет сформулировать основныенаправления разработок технических средств взрывозащиты:
- ограничение ростадавления взрыва выше допустимого уровня за счет вскрытия проходных сечений дляотвода продуктов сгорания из объема защищаемого оборудования, сооружения илипомещения (рис. 3.1);
- подавлениепроцесса взрывного горения на начальной стадии введением в зону взрывапламегасящих веществ (рис. 3.2);
- предотвращениераспространения пламени и высокотемпературных продуктов взрывного горения потехнологических и другим коммуникациям устройством огнепреградителей;
- предотвращениераспространения пламени и высокотемпературных продуктов сгорания установкой намагистралях пламеотсекателей.
Отдельная система взрывозащиты,например какого-либо технологического аппарата, может состоять из несколькихразличных устройств, предназначаемых для предотвращения повышения давления взоне взрыва и ограничения распространения продуктов взрывного горения из зонывзрыва в смежные объемы. Как показывают результаты исследований, опытэксплуатации различных типов систем взрывозащиты, в настоящее время наиболееприемлемы для предприятий по хранению и переработке зерна разработки по первомуи четвертому направлениям.
/>Приопределении объектов, подлежащих взрывозащите, и решении вопроса о сроках(очередности) обеспечения объекта системой взрывозащиты необходимо провестиоценку по следующим показателям:
- возможностьвозникновения в объеме взрывоопасной смеси при нормальной работе настационарном режиме, переходных режимах, холостом ходу, в аварийном режиме,после остановки или до включения;
- показателипожаровзрывоопасности образующейся аэровзвеси – концентрационные итемпературные пределы распространения пламени (воспламенения), максимальноедавление взрыва, скорость его нарастания и т.д.;
- предельныепараметры возможного взрыва в условиях отсутствия систем взрывозащиты –максимальное давление, скорость его нарастания, суммарная энергия (мощностьвзрыва) по тротиловому эквиваленту или удельному тепловыделению;
- возможностьвозникновения источника зажигания взрывоопасной смеси в процессе работыоборудования в нормальном и аварийных режимах, попадание его из смежногооборудования, при нарушениях противопожарного режима (привнесенный источник) ит.д.;
- связьрассматриваемого объема со смежными объемами (помещениями, сооружениями,технологическими аппаратами);
- возможностьвозникновения взрыва в смежных объемах или возможность их разрушения от взрывав рассматриваемом объеме;
- наличие средств(систем) взрывопредупреждения;
- возможностьконтроля режима работы обслуживающим персоналом или автоматикой;
- эксплуатационнаянадежность рассматриваемого объекта;
- масштаб иперспективы применения на предприятиях отрасли;
- роль впроизводственном процессе (возможность нормальной работы предприятия безрассматриваемого объекта, ограничение работы или невозможность эксплуатациипредприятия);
- материальнаяценность объекта, сложность восстановления после возможного повреждениявзрывом. [1, с. 213-219]/>3.2. Взрыворазрядные устройства
Взрыворазрядныеустройства (взрыворазрядители) предназначены для предотвращения роста давлениявзрыва в защищаемом оборудовании выше допустимого, в целях его защиты от разрушенияи недопущения возможности распространения продуктов горения в производственныепомещения. Предотвращают рост давления взрыва выше допустимого уровня отводомпродуктов горения и несгоревшей пылевоздушной смеси из защищаемого оборудованияв безопасную зону за пределы производственного здания.
В защищаемом оборудованииследует предусматривать специальные отверстия и переходные патрубки дляприсоединения взрыворазрядителей. Форма и расположение переходных  патрубков недолжны способствовать накоплению пыли или продукта перед мембраной со сторонывзрыворазрядного устройства. Взрыворазрядитель состоит из взрыворазрядногоустройства с предохранительной мембраной и отводящего трубопровода.Предохранительную мембрану, перекрывающую проходное сечение взрыворазрядителя,следует устанавливать на минимальном расстоянии от корпуса защищаемогооборудования.
В качествевзрыворазрядных устройств обычно применяют взрыворазрядители шиберного типа,  сбандажным креплением предохранительных разрывных мембран и с легкоразъемнымсоединением отводящих трубопроводов (рис. 3.3), комбинированные (рис.3.4), устанавливаемые при объединении отводящих трубопроводов в общийколлектор (рис. 3.5). В зонах  с повышенной температурой, например, взерносушилках, устанавливают взрыворазрядители с выщелкивающейся мембраной изтонкого стального листа (рис. 3.6). Во взрыворазрядителях шиберного типаприменяют разрывные мембраны из алюминиевой фольги толщиной 0,04 мм. Возможно изготовление мембран из полиэтиленовых пленок, которые применяют обычно вовзрыворазрядителях с бандажным креплением разрывных мембран.
В качестве разрывныхпредохранительных мембран рекомендуется применять полиэтиленовые пленки марокТ, СТ, СНК, СК, В или Н (ГОСТ 10354 – 82). Толщину (δ) разрывных мембраниз полиэтиленовой пленки выбирают в зависимости от диаметра (D) проходногосечения взрыворазрядителя. Зависимость D от δ получена экспериментально изусловия необходимости обеспечения вскрытия (разрыва) мембран при давлении 10…15кПа. Для прямоугольного проходного сечения взрыворазрядителя эквивалентноезначение диаметра D определяют по формуле:          
            D = 4 · F/П                                     (3.1)
 
где F – площадьпроходного сечения взрыворазрядителя, м2;
П – периметр проходного сечениявзрыворазрядителя, м.Диаметр проходного сечения взрыворазрядителя, мм 200…300 300…400 400…500 500…650 650…850 850…1050 1050...1250 Толщина разрывных мембран, мм 0,05 0,07 0,1 0,12 0,15 0,2 0,25
Опыт эксплуатациимембранных взрыворазрядителей шиберного типа выявил ряд недостатков в ихконструкции:
- взрыворазрядительне обеспечивает полной герметизации защищаемого оборудования;
- мембрана изалюминиевой фольги толщиной 0,04 мм быстро разрывается, что приводит кнарушению нормального режима работы аспирационных сетей и пылевыделению;
- конструкция непозволяет производить осмотр мембраны в рабочем положении, сложна визготовлении и эксплуатации.
При использовании предохранительныхмембран другого типа или из других материалов расчет взрыворазрядителей долженбыть проведен при условии определения статического давления их вскрытия,рекомендуемые значения которого составляют 10…15 кПа. Отводящие трубопроводывзрыворазрядителей должны быть прямыми, минимальной длины. Общая длинатрубопровода от корпуса защищаемого оборудования до наружного среза не должнапревышать 12 м. В качестве отводящих трубопроводов взрыворазрядителейрекомендуется использовать стальные сварные трубы с толщиной стенок не менее 1,0 мм или трубы любых типов, выдерживающие остаточное давление взрыва. Внутренний диаметр отводящеготрубопровода должен быть не менее диаметра проходного сечениявзрыворазрядителя. При вертикальном выведении из здания отводящего трубопроводана его срезе для защиты от атмосферных осадков устанавливают диффузор с зонтом.Отводящие трубопроводы от нескольких единиц оборудования допускается объединятьв единый коллектор, диаметр которого должен быть не менее наибольшего диаметратрубопроводов из числа объединяемых в коллектор.
Взрыворазрядителямизащищают оборудование, в котором обращаются горючие вещества органического илинеорганического происхождения – молотковые дробилки, нории, фильтры и циклоныаспирационных установок, рециркуляционные зерносушилки с камерами нагрева,шахтные зерносушилки с подогревателями, каскадные нагреватели. Устанавливаютвзрыворазрядители на действующих предприятиях в плановом порядке по техническойдокументации, согласованной с вышестоящей организацией, при проведениикапитальных ремонтов, техническом перевооружении и реконструкции. [1, с.219-224]/>3.2.1. Расчет площади проходных сечений взрыворазрядителей
Площадь (F, м2)проходных сечений взрыворазрядителей рассчитывают из условия, что остаточное давление взрыва (∆P) не должно превышать допустимого значения(∆Pдоп), определяемого прочностью конструкциизащищаемого оборудования:
∆P ≤ ∆Pдоп                                        (3.2)
В рассматриваемом случае мельницы45*120*7 м, для оборудования, выдерживающего внутреннее избыточное давлениеболее 100 кПа, следует принимать ∆Pдоп  = 100 кПа.Величину свободного объема (V, м3)защищаемого оборудования определяют за вычетом объемов расположенных внутриоборудования узлов и агрегатов.
При защите объема взрыворазрядителемс прямым отводящим трубопроводом общей длиной L=12 м и с предохранительной мембраной, вскрывающейся приизбыточном статическом давлении ∆Pст ≤ 10 кПас разрывными мембранами из полиэтиленовой пленки, площадь (диаметр D, м) проходного сечениявзрыворазрядителя определяют по номограмме, представленной на рисунке 3.7.[1, с. 224-226]
Для определения F или D по заданным значениям ∆P,V и L необходимо объединить прямой линией соответствующие точки навертикальных шкалах ∆P и V и найти точку пересечения этой прямой с заданной линией L. Кривая линия FD, проходящая через эту точку, даетответ. При попадании точки пересечения между линиями  FD в качестве ответа принимают ближайшую слева линию FD или методом интерполяции  определяютзначение F и D. Таким образом согласно номограмме F= 0,159 м2, а  D = 0,45 м.
/>3.2.2.Расчет и установка взрыворазрядителей на молотковых дробилках.
Молотковые дробилкизащищают взрыворазрядителями, установленными на боковой стенке в верхней частивыпускного бункера (см. рис. 3.8). Диаметр проходного сечениявзрыворазрядителя на выпускном бункере молотковой дробилки определяют расчетомв п. 3.2.1. При этом защищаемый объем складывается из свободного объемадробилки и объема бункера.
При отсутствии сведений опрочности бункеров при расчете взрыворазрядителей для дробилок принимаютзначения допустимого давления взрыва, равные 100 кПа при объеме бункера до 2,0 м3, 50 кПа – свыше 2,0 м3. Для предохранения мембран от разрыва поддействием разрежения внутри дробилок с забором продукта пневматическимитранспортом перед мембраной со стороны оборудования устанавливают сетку изпроволоки толщиной 1…2 мм с ячейками 30х30 мм.
Определим диаметрыпроходных сечений взрыворазрядителей с прямыми отводящими трубопроводами,имеющими косой срез на выходе в атмосферу, для дробилки ДДО на рассматриваемоймельнице с забором продукта механическим транспортом. Дробилка расположенатаким образом, что расстояние по оси взрыворазрядителя от входноговзрыворазрядного отверстия в стенке бункера до косого среза составляет 2,5 м.
Значения свободногообъема дробилки за вычетом объемов расположенных внутри узлов и агрегатов, атакже значения объемов выпускного бункера и суммарных защищаемых объемовприведены в таблице. [1, с. 226-229]Тип дробилки
Vдр, м3
Vδ, м3
V, м3 ДДО, ДМ-440У 0,1 1,5 1,6
Значение допустимогодавления взрыва для дробилок с выпускными бункерами объемом до 2 м3, принимаем равным ∆Pдоп=100 кПа. Диаметрывзрыворазрядителей определяем в соответствии с методикой в п. 3.2.1. Пономограмме проводя прямую через точки ∆P=100 кПа и V для дробилки ДДО, находим точкипересечения прямой с линией L=2,5м, по пометке, ближайшей  слева от точки  пересечения линии FD, получают для дробилки значение D=300 мм. В качестве мембраныиспользуют полиэтиленовую пленку толщиной δ = 0,07 мм при D=300 мм./>3.2.3.Расчет и установка взрыворазрядителей на рециркуляционных зерносушилках скамерами нагрева, шахтных с подогревателями, на каскадных нагревателях.
Зерносушилки защищаютустановкой взрыворазрядителей на камерах нагрева, подогревателях, каскадныхнагревателях, осадочных камерах, топках, а также на надсушильных бункерах (приотсутствии шлюзового затвора на питателе), нориях, циклонах. Взрыворазрядителина нориях, циклонах устанавливают в соответствии с приводимыми далеерекомендациями. На надсушильных бункерах взрыворазрядители устанавливают наверхней крышке или боковой стенке в верхней части бункера.
На камерах нагрева взрыворазрядители устанавливают на боковой стенке камеры (со стороны торцов металлическихстержней в случае их применения в качестве тормозящих элементов). При установкенескольких взрыворазрядителей их следует распределять равномерно по высотекамеры. На подогревателях взрыворазрядители устанавливают на боковой стенкеподогревателя со стороны, противоположной входу агента сушки. На каскадныхнагревателях взрыворазрядители устанавливают на боковой стенке секцийпротивоточной шахты со стороны наклонных ребер решетчатых полок.
На осадочных камерахвзрыворазрядители устанавливают на боковой стенке в верхней части камер. Приналичии вертикальной перегородки, поворачивающей поток отработанного агентасушки на 180˚, взрыворазрядители устанавливают по обе стороны перегородки.Топки защищают взрыворазрядными клапанами в соответствии с требованиями,предъявленными к их взрывозащите. В качестве предохранительных мембран,устанавливаемых во взрыворазрядителях на камеры нагрева, подогревателях,каскадных нагревателях, осадочных камерах, рекомендуются выщелкивающиесямембраны из стального листа толщиной 0,5…1,0 мм или из другого материала,выдерживающих длительное воздействие повышенной температуры. Объем камерынагрева рассчитывают с включением свободного объема тепловлагообменника. Приотсутствии сведений о прочности защищаемых конструкций при расчетевзрыворазрядителей, устанавливаемых на каскадных нагревателях, а также накамерах нагрева, подогревателях, осадочных камерах и надсушильных бункерахзерносушилок на действующих предприятиях, рекомендуется принимать значениедопустимого давления взрыва, равное 50 кПа. [1, с. 229-232]
В рассматриваемоймельнице необходимо установить взрыворазрядитель на подсушильный бункервместимостью 12 м3. Бункер металлический, верхней частью примыкает кперекрытию. Расположение бункера позволяет установить горизонтальныйвзрыворазрядитель длиной 0,5 м в верхней части боковой стенки бункера.
В соответствии с ранеепринятыми рекомендациями принимаем ∆Pд=50 кПа.Диаметр проходного сечения взрыворазрядителя определяем по номограмме (см. п.3.2.1). Для этого соединяем прямой линией точку ∆P=50 кПа наоси ∆P и точку V=12м3на оси V. Находим точку пересеченияпроведенной прямой с линией  L=0,5м. Пометка ближайшей слева от линии FD дает искомое значение D=0,6м. В качестве мембраны используем полиэтиленовую пленку толщиной δ=0,12мм./>3.2.4. Определение размеров и установка взрыворазрядителей нанориях
Нории в зависимости оттипа и технической возможности защищают установкой взрыворазрядителей по одномуиз следующих вариантов: а) на головке нории; б) в верхней части рабочей ихолостой ветвей норийных труб; в) на головке нории и в верхней части рабочей ихолостой ветвей норийных труб; г) на головке нории, в верхней и нижней частяхрабочей и холостой ветвей норийных труб; д) на головке нории и в нижней частирабочей и холостой ветвей норийных труб; е) в верхней и нижней частях рабочей ихолостой ветвей норийных труб.
Взрыворазрядители нанориях I-10, I-20, II-50, II-100, II-175, II-250 можно устанавливать поварианту «а» или «б», а на нориях II-350, II-500 и II-500 с кошами без дна – поварианту «г» или «в». При технической возможности для всех других типов норийвзрыворазрядители следует устанавливать по наиболее эффективным вариантам «в»,«г», «д» или «е».
Диаметр проходногосечения  взрыворазрядителя, устанавливаемого на головке нории, определяетсятипом нории и должен быть не менее значения, приведенного ниже.Тип нории I-10 I-20 II-50 II-100, II-175* II-250 II-175 II-350*, II-500* НТЦ-175Х2 II-350 II-500 Диаметр сечений взрыворазрядителей, устанавливаемых на головках норий, мм 320 370 470 530 600 770 770 970** 970 970
  * Нории с ковшами бездна.
** Или двавзрыворазрядителя с диаметром проходного сечения не менее 0,77 м каждый.

Диаметр проходногосечения каждого взрыворазрядителя на норийных трубах должен быть не менеесоответствующего для определенного типа нории значения, приведенного ниже.Тип нории I-10 I-20 II-50 II-100, II-175* II-250* II-175 II-350*, II-500* II-350 II-500 Диаметр сечений взрыворазрядителей, устанавливаемых на норийных трубах, мм 320 370 470 530 600 770 770 970 970
* Нории с ковшами без дна
На головках сдвоенныхнорий можно устанавливать взрыворазрядители, общие для объединенных норий. Дляне указанных выше норий с трубами круглого сечения и вновь разрабатываемыхплощадь проходных сечений взрыворазрядителей должна быть: максимальной (неменее суммарной площади поперечных сечений норийных труб) длявзрыворазрядителей на головках; не менее площади поперечного сечения норийнойтрубы для каждого взрыворазрядителя на норийных трубах. [1, с. 232-235]/>3.2.5. Определение размеров и установка взрыворазрядителей нафильтрах и циклонах аспирационных установок
Защищают установкойвзрыворазрядителей на ближайших к циклонам и фильтрам поворотах воздуховодовочищенного и запыленного воздуха, при этом диаметр проходного сечениявзрыворазрядителя должен быть не менее диаметра воздуховода.
Воздуховоды запыленного иочищенного воздух на участках от фильтров и циклонов до взрыворазрядителей,установленных на ближайших поворотах, должны удовлетворять  требованиям,предъявляемым к отводящим трубопроводам взрыворазрядителей, — выдерживатьостаточное давление взрыва. Допускается не защищать циклоны, непосредственносвязанные с внешней средой или установленные вне помещений в безопасной зоне сосвободным объемом менее 1,0 м3, а также фильтры и циклоны, наподводящих воздуховодах которых со стороны аспирируемого оборудованияустановлены пламеотсекающие устройства либо если аспирируемое оборудование невзрывоопасно. [1, с. 235-236]/>3.2.6. Эксплуатация взрыворазрядителей
Наблюдение иответственность за состоянием взрыворазрядителей возлагают на лиц,ответственных за аспирационные установки, а при их отсутствии – на начальникацеха. При изготовлении взрыворазрядителя оформляют паспорт, который при егоустановке заполняют по установленной форме. После установки взрыворазрядителинумеруют и пломбируют. Отводящие трубопроводы, разрывные мембраны и узлы ихкрепления должны быть в постоянной исправности. Взрыворазрядители следуетежемесячно проверять и контролировать целостность мембраны. Не допускаетсянакопление на мембранах и в отводящих трубопроводах пыли и продуктов.Результаты осмотров, сведения о проводимых ремонтах или замене мембранрегистрируют в журнале, оформляемом по установленной форме.
При систематическихнарушениях целостности мембран вследствие разряжения внутри оборудования илизначительных пульсаций давления необходима установка полиэтиленовой пленки вдва слоя. При этом на пленке, обращенной в сторону защищаемого оборудования,делают по центру разрез (0,5…0,7D). Поистечении одного года эксплуатации мембраны подлежат замене. При отклонениях отнормальной работы оборудования (завал продукта, интенсивное пыление и т.д.)взрыворазрядитель после установки оборудования следует немедленно проверить ипри необходимости заменить мембрану. [1, с. 236-237]
/>3.3. Система локализации взрыва
Система локализациивзрыва (СЛВ) предназначена для предотвращения распространения пламени ипродуктов взрывного горения по самотекам и воздуховодам аспирации на смежныеучастки производства при обнаружении взрыва в оперативных бункерах,технологическом, аспирационном или транспортном оборудовании.
Системы локализациивзрыва проектируют, исходя из требований взрывозащиты оборудования. При наличиив цехе нескольких технологических линий система локализации взрыва можетпроектироваться одна на несколько линий, либо для каждой технологической линииотдельно. Все задвижки СЛВ должны включаться одновременно при появлении сигналаот любого датчика-индикатора давления данной системы. Она включает в себяминимально необходимое число элементов, обеспечивающих ее надежную работу.
СЛВ имеют автоматическоеуправление и оборудованы сигнализацией. Должна быть предусмотрена возможностьвременного отключения автоматического управления и перевода СЛВ на ручноеуправление для проведения технического обслуживания и проверки ее работоспособности.Оборудование, защищаемое СЛВ, оснащают взрыворазрядными устройствами,огнепреградителями или другими средствами выброса продуктов сгорания вбезопасную зону. Помещения, в которых применяют эту систему, должны иметьлегкосбрасываемые ограждающие конструкции.
Система локализациивзрыва состоит из быстродействующих задвижек типа У2-БЗБ с линейным асинхроннымэлектроприводом, датчиков-индикаторов давления СУМ-1, силовой аппаратурыкоммутации управления и сигнализации. При возникновении взрыва в оборудованиипроисходит повышение давления, фиксируемое датчиком-индикатором давления,который может быть установлен как непосредственно в месте возможноговозникновения взрыва, так и на некотором удалении от него. При росте давлениядо порога срабатывания датчика 500…700 Па в результате прогиба мембранывключается микропереключатель, который замыкает электрическую цепь пускателейприводов задвижек. Электропитание подается на задвижки, шибер приводится вдвижение и перекрывает проходное сечение трубопровода. Суммарное времясрабатывания системы локализации взрыва от момента поступления сигнала надатчик-индикатор взрыва до полного перекрытия трубопроводов не превышает 0,2 с.Структурная схема системы представлена на рисунке 3.9.
Вся аппаратура, кроме датчиков,задвижек и кнопок управления, монтируется в РП цеха. Задвижки устанавливают натехнологических и аспирационных трубопроводах, по которым возможнораспространение продуктов горения и пламени при пылевых взрывах. На пультуправления выводят сигнальную лампочку, показывающую срабатывание ЛСВ. Звуковуюсигнализацию устанавливают по этажам здания. Количество лампочек сигнализации осрабатывании датчиков взрыва равно количеству датчиков, а количество сигнальныхлампочек дли сигнализации закрытия задвижек равно количеству задвижек.
Эксплуатация системлокализации взрыва проводится в соответствии с Рекомендациями по проектированиюи эксплуатации при выполнении требований Правил технической эксплуатацииэлектроустановок потребителем, Правил безопасности при эксплуатации электроустановок,отраслевых правил пожарной безопасности и Правил техники безопасности ипроизводственной санитарии. [1, с. 237-246]
/>Заключение
В данной дипломной работерассмотрены особенности распространения пожаров (взрывов) на мельнице прирабочей смене 15 человек, выполнен расчет критериев пожаровзрывоопасности приаварии:
- избыточноедавление – 19 905,12 кПа;
- интенсивностьтеплового излучения «огненного шара» — 68,23 кВт / м2;
- времясуществования «огненного шара» — 33,1 сек;
- избыточноедавление (на открытом пространстве) – 186,99 кПа;
- импульс волныдавления – 3,07 кПа · с;
- площадь пожара – 651,1 м2;
- высота пламени – 9,2 м;
- потенциальнаяэнергия пожара – 12,06 · 109 кДж.
В соответствии сприведенными расчетами критериев пожаровзрывоопасности можно сделать выводы отом, что при возникновении аварии существует:
- опасностьсмертельного поражения людей, находящихся в помещении;
- возможноразрушение защитных сооружений, существует опасность возгорания и повреждения(от термического воздействия и волны избыточного давления) находящихсяпоблизости материалов и техники;
- опасностьвозникновения пожара на расположенной в 100 метрах от мельницы животноводческой фермы.
Анализ вопросовобеспечения пожаровзрывобезопасности мельницы показывает, что безопасность прирабочем процессе определяется строгим выполнением существующих норм и правил.Согласно РД 34.21.122.87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий исооружений» [5] рассчитаны параметры конструкции тросового молниеотвода,обеспечивающего молниезащиту здания мельницы, параметры которого составляют:
- высота тросовогомолниеотвода – 20,85 м;
- высота опорытросового молниеотвода – 23,85 м;
- длина пролетатроса – 130 м;
- высота зонызащиты – 19,18;
- радиус защиты науровне земли – 35,45 м.
В соответствии с критериямиопределения категории помещения мельницы по взрывопожарной и пожарнойопасности, изложенными в НПБ 105-95 [7], здание мельницы относится к категорииБ – взрывопожароопасная. Учитывая категорию взрывопожарной опасности, всоответствии с требованиями, предъявляемыми к взрывозащите, и современнымиспособами взрывозащиты, применяемыми как в России, так и за рубежом,представлены обоснования выбора конкретного метода – ограничение ростадавления взрыва выше допустимого уровня за счет вскрытия проходных сечений дляотвода продуктов сгорания из объема защищаемого оборудования, сооружения илипомещения (установка взрыворазрядителей). Также обосновано применениесистемы локализации взрыва (СЛВ).
По методике, приведеннойв ГОСТ 12.3.047 – 98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общиетребования. Методы контроля» [4], определено значение индивидуального 2,01 · 10-5(условия безопасности людей не выполнены; необходимо внедрение системпожаротушения и взрывозащиты) и социального риска 8,241 · 10-6 (пожарнаябезопасность выполнена, но требуется принятие всех возможных мер по снижениюриска).

/>Список литературы
1. Семенов Л. И.,Теслер Л. А.Взрывобезопасность элеваторов, мукомольных и комбикормовых заводов. – М.: Агропромиздат,1991. – 367 с.
2. СНиП 2.04.09.84 «Пожарная автоматика зданий исооружений».
3. ППБ 01-93 Правила пожарной безопасности РФ.
4. ГОСТ Р 12.3.047 –98 «Пожарнаябезопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».
5. РД 34.21.122.87 «Инструкция по устройствумолниезащиты зданий и сооружений».
6. НПБ 107-97 «Определение категорий наружныхустановок по пожарной опасности».
7. НПБ 105-95 «Определение категорий помещений изданий по взрывопожарной и пожарной опасности».
8. ГОСТ 12.1.041 –83 «Пожаровзрывобезопасностьгорючих пылей. Общие требования» с изменениями 1988 г., 1990 г.
9. ГОСТ 12.1.044 –89 «Пожаровзрывоопасностьвеществ и материалов».
10. ГОСТ 12.1.010 –76 (1999) «Взрывобезопасность.Общие положения».
11. ГОСТ 12.1.011 –78 «Смеси взрывоопасные.Классификация и методы испытаний».
12. ГОСТ 12.1.033 –81 (изм. 1983) «Пожарнаябезопасность. Термины определения».
13. ГОСТ 12.3.046 –91 «Установкипожаротушения автоматические».
14. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасностисилосов и бункеров на предприятиях по хранению и переработке зерна,утвержденные ГПО МВД СССР и Министерством хлебопродуктов СССР 14 марта 1989 г.
15. Вогман Л. П.,Зуйков В. А., Чистов А. Е. Анализ пожарной опасности пневмотранспортных установок горючих пылей имеры по обеспечению их пожарной безопасности // Пожаровзрывобезопасность. — №2.– 2001 г.
16. Пособие по оценкепожарной опасности помещений и зданий // Пожаровзрывобезопасность. — №6. – 2001 г.
17. Брушлинский Н.Н., Соколов С. В., Вагнер П. Сколько пожаров на Земле было, есть и будет в обозримом будущем (одинамике пожарных рисков) // Пожарная безопасность. – 2001 г. – №1.
18. http//www.fireman.ru
19. http//docs.nexter.ru
/>Приложение1. Физико-химические свойства муки
№ пп
Наименование показателя
Обозначение
Единица измерения
Значение 1. Количество вещества М кг 170 000 2. Теплота сгорания
Нт кДж / кг 93 370 3. Линейная скорость распространения пламени
Vл м /с 0,12 4. Время развития пожара
τр с 120 5. Удельная массовая скорость выгорания m
кг / (м2*с) 0,0068 6. Плотность воздуха
ρв
кг/м2 1,2 7. Скорость выгорания n
кг/(м2*ч) 100 8. Начальное атмосферное давление
Р0 кПа 101 9. Теплоемкость воздуха
Св Дж/кг*К 1 010 10. Температура воздуха
Т0 К 293,0 11. Коэффициент недожога К - 0,95
Рисунок.Возможные варианты развития взрывов на элеваторах и зерноперерабатывающихпредприятиях
/>Приложение2.
Основныенаправления мероприятий по взрывопредупреждению Взрывопредупреждение
/>Организационные мероприятия
/>
Технические мероприятия
/>/> Обучение безопасным методам работы Устранение условий образования взрывоопасных смесей Исключение источников зажигания Пропаганда знаний по взрывобезопасности Своевременная и систематическая уборка пыли Исключение/ограничение огневых работ в производственных помещениях Контроль и обследование предприятий, отдельных цехов и участков Надежная герметизация производственного оборудования и сооружений Исключение самовозгорания сырья и готовой продукции путем соблюдения правил его размещения и хранения, контроль температуры сырья Общественные смотры Эффективная аспирация производственного оборудования и сооружений Защита электроустановок от перегрева и короткого замыкания Блокировка технологического и транспортного оборудования с аспирационными установками Установление датчиков подпора и уровня продукта Уменьшение пылеобразования в технологическом оборудовании Их блокировка с группами оборудования, аспирацией, системой сигнализации Обеспыливание зерна при приема Установка РКС на шлюзовых затворах циклонов  разгрузителей Снижение скорости транспортирования зерна Соблюдение технологии сушки зерна и правил эксплуатации зерносушилок Торможение потока зернового мучнистого сырья и продукции при загрузке и разгрузке емкостей Установка на нориях и транспортерах РКС, датчиков контроля сбегания ленты, тормозных устройств и противозавальных устройств типа У2-УПУ Уменьшение свободных объектов оборудования и емкостей  Устройство эффективной магнитной защиты Установка систем защиты от разрядов статического электричества Проведение ППР оборудования строго по графику Устройство защитного заземления и зануления оборудования Устройство молниезащиты зданий и сооружений Обеспечение безопасной работы стационарных и переносных электросветильников Применение систем диагностики предаварийных режимов работы оборудования Соблюдение общего противопожарного режима на предприятиях