Технологические и строительные мероприятия по снижению опасности взрыва

Распространенным способом снижения вероятности взрыва является установление «безопасного» технологического регламента,когда даже при резких возмущениях процесса его «опасные» параметры (давление, температура ит.д.) не могут приблизиться к гра нице устойчивости. При этом процесс ведется экстенсивно и скрытые в нем возможности повышения эффективности производства не используются. Снижение скорости протекания процесса достигается уменьшением скорости подачи исходных компонентов, варьированием температурного режима и применением специальных разбавителей.

Осуществление технологического процесса в среде инертного разбавителя(N₂ CО₂ и др.) позволяет снизить вероятность взрыва смеси, однако добавки инертного компонента [70—110 % (об.) от горючей смеси и более] затрудняют отделение от них конечного продукта, требуют использования^- дополнительного технологического оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры что снижает экономическую эффективность производства.

Поэтому такой способ взрывозащиты применяют в том случае, когда необходимо обеспечить резкое сокращение концентрации окислителя или когда возможна локальная флегматизация определенной зоны протяженного аппарата. Инертные разбавители целесообразно использовать также на некоторых стадиях технологического процесса.

Значительное сужение концентрационных пределов воспламененияи подавление взрывов достигаются при комбинированном действии химических ингибиторов (фтор-, бромсодержащих углеводородов) с диоксидом углерода, азотом, диэтиламином.

Предотвратить взрыв можно регулированием и поддерживанием такого состава смеси, при котором содержание горючего компонента находится вне концентрационных пределов воспламенения.

Технологическим способом снижения опасности является также перевод периодического или полунепрерывного технологического процесса в непрерывный. Вследствие уменьшения объема реактора непрерывного действия по сравнению с объемом реактора периодического действия при той же производительности снижается общий объем реакционной массы, находящейся в цехе. Тем самым облегчаются возможные последствия аварии, однако вероятность возникновения самой аварии и взрыва не уменьшается. Технологические параметры (давление, температура и т. п.) при непрерывном процессе должны поддерживаться постоянными, что существенно облегчает автоматизацию технологического процесса и снижает его опасность.

Все технологические способы обеспечивают снижение опасности аварии, но не её устранение. Полная гарантия безопасности процесса (вероятность отсутствия аварии и взрывов Р =0,999...) достигается применением высоконадежной системы автоматической защиты.

Для химических производств, связанных с применением мелкодисперсных материалов (пыли), одной из задач является снижение летучести пыли. Для этого пыль увлажняют (если это допускается технологией) в местах ее образования или в местах, где возможно увеличение содержания пыли в воздухе.

Увлажнение проводят до такого состояния пыли, при котором не образуется аэрозоль. Только в этом случае указанный способ является эффективным. Замена пылесборников скрубберами с увлажнением помогает решить задачу. Для улучшения смачивания к воде добавляют ПАВ.

Достаточно эффективными мерами, обеспечивающими безопасность процесса,являются:

- своевременное удаление скоплений пыли;

- обеспечение надежной герметизации соответствующего оборудования;

- применение вакуумного транспортирования пылевидных материалов, снижающего содержание кислорода в горючей смеси, взамен транспортирования под давлением воздуха.

Для уменьшения опасности взрыва очень часто оборудование для опасных операций или выносят на открытый воздух, или размещают в небольших обособленных зданиях, или сосредоточивают в разгружаемых частях здания (имеющих легко сбрасываемые крыши, оконные блоки и т.д.) согласно СНиП. Это оборудование отделяют от другого оборудования стеной, выдерживающей давление взрыва.

Одним из важных мероприятий по предотвращению действия давления взрыва в системе является сброс давления через вышибаемые проемы,к которым относятся остекленные части здания, двери, распашные ворога, стены из облегченных панелей, легко сбрасываемые крыши (давлением не более 1,2 кН/м².

Вероятность взрыва можно определять произведением вероятностей двух независимых явлений — образования взрывоопаснойконцентрации горючего с окислителем и появления теплового источника воспламенения:

где Р_см— вероятность образования горючей смеси;

Р₃— вероятность возникновения источников воспламенения (зажигания).

Для практических расчетов можно использовать выражение:

где W^-1_min- минимальная энергия воспламенения горючей смеси, Дж;

С_Н- нижний концентрационный предел распространения пламени, г/м³.

Вводя коэффициент взрывоопасности обращающихся материалов:

можно классифицировать технологические процессы и аппараты по этому показателю.

В табл. 3.4 приведена классификация технологических процессов и оборудования по коэффициенту взрывоопасности К (пыле- воздушные среды)

Таблица 3.4.

Классификация технологических процессов и оборудования по коэффициенту взрывоопасности

Класс взрывоопасности технологического процесса	Характеристики технологического оборудования	Коэффициент взрывоопасности материала К, Дж * г/м3
Особо опасный	С движущимися частями в пылевоздушной среде (мельницы, дробилки)	<0,3
Опасный (подкласс «а»)	0,3 < К < 0,8
Опасный (подкласс «б»)	Без движущихся частей	0,8
Без повышенной опасности	> 0,8