Разработка процесса получения гранул вторичного термопласта методом холодного гранулирования

 Безопасность жизнедеятельности.

Введение

В проекте разрабатывается процесс получения гранул вторичного термопласта методом холодного гранулирования.

Разрабатываемое оборудование- линия грануляции вторичного термопласта ЛГТВ 90-250 на базе специального червячного пресса ЧПВ Сп 90.

Потенциально опасным оборудованием данного процесса является экструдер и формующая головка.

Основными опасностями оборудования являются подвижные части оборудования, электрический ток, а также нагретые части оборудования (материальный цилиндр и формующая головка).

Специальная часть:

Обеспечение безопасности эксплуатации разрабатываемого оборудования

Схема разрабатываемого оборудования:

                                                         2

                       1                                3                                                       

Суть процесса:

Из червячного пресса 1 через отверстия в профилирующей головке, прикрепленной к цилиндру экструдера, расплав полимера продавливается в виде прутков- стренгов, которые охлаждаются в водяной ванне 2. Затем прутки проходят через тянущее устройство 3 и разрезаются на гранулы.

Параметры процесса: 220 °С,

Удельное давление: 120 МПа.

I. Промышленная безопасность

1.5.Пожаро- и взрывоопасные свойства используемых веществ.

1.5.1. Физико-химические свойства (2, стр. 227).

     1.5.2. Пожаро- и взрывоопасные свойства перерабатываемых веществ (2,стр.227)

а.) Полипропилен

Горючий материал

Температура воспламенения: 325-343°С

Температура самовоспламенения: 326-388°С

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 40г/м3

Минимальная энергия зажигания: 3.4мДж б.) ПЭВД (Полиэтилен высокого давления)

Горючий материал

Температура воспламенения: 340°С

Температура самовоспламенения: 349-422°С

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 41г/м3

Минимальная энергия зажигания: 30мДж в.)  ПЭНД (Полиэтилен низкого давления)

Горючий материал

Температура воспламенения: 306 °С

Температура самовоспламенения: 417°С

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 33г/м3

Минимальная энергия зажигания: 5.6мДж

                1.5.3. Средства обнаружения и тушения пожаров

(3,стр. 134-137)

Пожарная сигнализация предназначена для обнаружения начальной стадии пожара, передачи извещения о месте и времени его возникновения. Система пожарной сигнализации состоит из пожарных извещателей, включенных в сигнальную линию (шлейф), преобразующих проявление пожара (тепло, свет, дым) в электрический сигнал, приемно-контрольной станции, передающей сигнал и включающей световую и звуковую сигнализацию.

Важнейшим элементом системы сигнализации являются датчики - пожарные извещатели, которые в зависимости от проявлений процесса горения могут быть тепловыми (ИП-105-2/1), световыми (ИДЛП-1) и дымовыми (ДИП-3).

В кабинетах и бытовых помещениях на потолках устанавливаются тепловые извещатели ИП-105-2/1.

В отдельном помещении, относящемуся по взрывоопасности к классу

П-IIа, шлейф сигнализации подключается к пульту пожарной сигнализации через прибор "Сигнал-44", имеющий искробезопасный выход.

Выносной элемент устанавливается в отдельном помещении, а приемно-контрольный блок - в невзрывоопасном помещении.

В коридорах и гардеробе устанавливаются дымовые пожарные извещатели типа ДИП-3, реагирующие на дым и тепло.

В отделении раздувных агрегатов устанавливают световые извещатели ИДЛП1 на стенах, работающих на принципе регистрации инфракрасных излучений пламени.

У входных ворот и на лестничных клетках предусматриваются ручные пожарные извещатели типа ИПР, устанавливаемых на стене, на высоте 1,5 м от пола.

Шлейфы пожарной сигнализации через распределительную коробку подключаются к пульту пожарной сигнализации, установленному в помещении охраны.

Для отключения вентиляционных систем при пожаре используются промежуточные реле РП-21-120УХЛ4, присоединяемые к пульту.

В качестве первичных средств пожаротушения используют различные огнетушители, которые могут быть ручными и передвижными. Огнетушители маркируются знаками, обозначающими состав заряда огнетушителя и его емкость.

Для тушения возможных загораний в производстве предусмотрены первичные средства тушения: песок, асбестовое волокно, вода и углекислотные огнетушители с зарядом диоксида углерода ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-10.

Вода подведена к пожарным кранам.

1.5. 4. Оценка пожаро- и взрывоопасности производственного помещения

(4, стр.8).

Производство гранул из вторичных термопластов не является взрывоопасным.

Пожарная нагрузка Q=G₀·Q_Н

где Q_Н- низшая теплота сгорания полиэтилена пожарной нагрузки, 

Q_Н =47,14·10⁶ Дж/кг (5, стр. 867),

G₀ - производительность цеха за сутки, G₀=657,5 кг/сут.

Q = 657,5·47,14· 10⁶=30994,55 МДж

Удельная пожарная нагрузка g=Q/S где S - площадь помещения, S = 756 м².

g =30994,55/756=41 МДж/м²

СогласноСП 12.13130.2009 помещение цеха относится к категории В4.

1.5.5. Вредные свойства перерабатываемых веществ.

(6, стр.529)

В цехе перерабатывается полиэтилен высокого давления. Рассмотрим его свойства.

Полиэтилен применяется для производства различных изделий бытового и технического назначения как защитный материал в агрессивных средах, как электроизоляционный материал, а также как упаковочный пленочный материал.

Полиэтилен высокого давления получают полимеризацией этилена при высоком давлении (100 - 350 МПа), при температуре 200 - 300 °С.

Он обладает высокой стойкостью к действию кислот, щелочей и водных растворов различных веществ. При 20°С он не растворяется в органических растворителях, но при 80 °С растворим в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенпроизводных.

При переработке ПЭВД выделяются: окись этилена, окись углерода, формальдегид, ацетальдегид.

Вредные вещества в воздухе рабочей зоны. (7, стр. 13)

Т.к. вдыхание паров продуктов термического разложения ведет к раздражению дыхательных путей, следовательно,  необходимо удаление летучих продуктов от мест их образования (вытяжные зонты), также необходимо применение средств индивидуальной защиты (противогаз, респиратор, спецодежда и спецобувь, защитные очки).

Условие безопасности по концентрации вредных веществ в регламентном режиме работы: Свв < ПДК

Кроме этого должна быть предусмотрена общеобменная вентиляция в цехе.

Для создания безвредных условий труда в разрабатываемом цехе предусмотрены местные отсосы. Наиболее эффективным способом удаления пожаро- и взрывоопасных паров и пыли от мест их образования являются вытяжные зонты. Расход воздуха, удаляемого через вытяжной зонт, должен быть достаточным, чтобы предотвратить выделение пыли при дроблении отходов термопластов в помещение. Необходимо установить такие зонты над проектируемой машиной.      

Расчет производительности вытяжного зонта. (8, стр. 33)

Производительность вытяжного зонта определяется по формуле:

V= 3600·F·v, где F - площадь расчётного сечения (основания зонта), м²;

F = а·b = 0,3·0,3 = 0,09 м²; где а = 300 мм - ширина основания зонта;

b = 300 мм - длина основания зонта;

v- средняя скорость воздуха в отверстии, м/с;

Для определения средней скорости воздуха в отверстии необходимо определить скорость витания частицы.

Скорость витания частицы определяется по следующей формуле

(7, стр. 12):

γ₁-γ₂

V_вит= 3,62·√d·—— ,

γ₂

где  γ₁- удельный вес вещества твёрдой частицы, γ₁=1035 кг/ м³;

γ₂- удельный вес газообразной среды (в данном случае - воздуха