Пожарная безопасность технологических процессов и оборудования. Пожарная сигнализация

на высоте защищаемого сооружения hx представляет со­бой круг радиусом Гх (радиус защиты) (рис. 7.6).

Радиус зоны защиты и высота молниеотвода могут быть рассчитаны или определены по номограммам.

Методика расчета молниезащиты, детали конструкции и другие указания по ее проектированию и устройству приведены в Указаниях по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений (СН 305—69).

7.7. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

7.7.1. Источники воспламенения

Источниками воспламенения могут быть тепло хими­ческих реакций, пламя печей, открытый огонь при про­ведении ремонтных работ, тепло нагретого оборудования и нагретых масс металла и шлака, механический разо­грев, искры электрические, электростатические и механи­ческие.

В результате теплового проявления механической энергии возникают ударные искры, разогрев и искры тре­ния.

Воспламеняющая способность искры зависит от ее температуры, теплосодержания и длительности воздей­ствия.

Ударные искры образуются при попадании твердых предметов в машины со стальным корпусом и движущи­мися механизмами, при ударах подвижных механизмов о неподвижные части машин, а также при ударах метал­лическими инструментами.

Для изготовления ударных инструментов применяют материалы, не дающие искр: бериллиевую и фосфори­стую бронзу, латунь, нержавеющую сталь и др.; при ис­пользовании искрящих материалов инструмент покрыва­ют консистентной смазкой (тавотом, солидолом).

Летящие искры трения имеют высокую температуру, но малый запас энергии, поэтому они могут воспламенить газо (паро-) воздушные смеси с высокой температурой воспламенения и большим периодом индукции (смеси воздуха с метаном, аммиаком, природным и генератор­ным газом, парами многих горючих жидкостей), а также пыле-воздушные смеси. Упавшие искры способны воспла-

2)

менять отложения мелкодисперсной горячей пыли и во­локнистые материалы.

При трении происходит выделение тепла: большее — при сухом трении и несколько меньшее—при полусу­хом; при скольжении тепла выделяется больше, чем при качении. Трение вызывает опасный перегрев механизмов.

Количество выделяющегося тепла Q зависит от работы силы тре­ния Л, которая является функцией прилагаемого давления Ртр и от­носительного перемещения /. В свою очередь /\р зависит от нагруз­ки Л? и коэффициента трения f.

Таким об.разом:

Q=A/l,7=P^lfl.7=fNl/l,7 МДж.         (7.3)

где 1,7—механический эквивалент теплоты.

Возникновение электростатических зарядов в производственном устройстве может привести к их накапливанию и искровому разряду.

Величина возникающего электростатического заряда и его по­лярность определяются разностью значений диэлектричексой прони­цаемости двух контактирующих веществ:

(7.4)

где    Qi—s—.результирующий электростатический заряд со знаком, определяемым разностью зарядов на поверхности' двух контактирующих веществ;

Ki и /(а—диэлектрическая проницаемость контактирующих ве­ществ;

К—постоянная величина (около 4,4).

В целях безопасности необходимо исключить возмож­ность возникновения электростатических зарядов путем уменьшения скорости перемещения электризующихся жидкостей, увеличения их проводимости (химической об­работкой поверхностей, увеличением относительной влажности, добавлением в жидкости проводящих ве­ществ), замены материала трущихся поверхностей и т. д.

Для устранения возникающих электростатических за­рядов применяют ионизацию воздуха (индукционными нейтрализаторами, действием поля высокого напряжения и др.) либо заземляют металлические части агрегатов.

7.7.2. Электрические устройства

Электрические устройства представляют пожарную опасность в случае перегрузки проводов или короткого - замыкания.

Воспламеняющая способность искры размыкания электрической цепи зависит от рабочего напряжения, са­

моиндукции цепи, силы тока в цепи перед размыканием, рода и частоты тока, размыкаемых контактов (металла, формы и площади их).

Имеет также значение скорость размыкания. В схе­мах безреактивных, т. е. с небольшой индуктивностью (0,01 Гн и меньше), более опасны искры, возникающие при медленном размыкании, а в схемах индуктивных — искры при быстром размыкании.

При соответствующем подборе указанных парамет­ров может быть создана искробезопасная система без специальной защиты.

Короткое замыкание происходит при соединении про­водников через малое сопротивление, причем ток в цепи мгновенно увеличивается, и выделяется большое коли­чество тепла. Короткое замыкание происходит также при нарушении изоляции проводников, попадании токо-проводящих предметов на неизолированные провода и т. д.

Токи коротких замыканий могут достигать десятков и даже сотен тысяч ампер. Такой ток обладает электроди-' намическим и тепловым действием; недостаточно меха­нически прочное электрическое оборудование может раз­рушиться; перегрев токоведущих частей, электрические искры и дуги могут воспламенить изоляцию и окружа­ющую горючую среду.

Для предотвращения короткого замыкания необходи­мы: правильный выбор, монтаж и эксплуатация сетей, машин и аппаратов; соблюдение правил эксплуатации, осмотров, ремонта и испытаний электрических уста­новок.

Для локализации последствий короткого замыкания используют быстродействующую релейную защиту и вы­ключатели, установочные автоматы и плавкие предохра­нители.

Причинами возникновения перегрузок могут быть не­правильный расчет сети, включение в сеть дополнитель­ных потребителей (на которые сеть не рассчитана), ме­ханическая перегрузка на валу электрического двигате­ля и др.

Перегрузку проводников можно обнаружить измере­нием их нагрева и сравнением с максимально допусти­мыми температурами по ГОСТу или Правилам устройст­ва электроустановок.

12 Б. М, Злобинский

3)

Для предотвращения перегрузки необходимы: пра­вильный выбор сечения проводников, недопущение вклю­чения в сеть непредусмотренных потребителей, исключе­ние нагрева" частей электроустановок выше допустимого. Для защиты электроустановок от токов перегрузки при­меняют плавкие предохранители; легкоплавкая вставка предохранителя успевает расплавиться и разомкнуть цепь прежде, чем произойдет опасный нагрев объекта.

Предохранители выбирают в соответствии с сечением проводов или мощностью защищаемых электрических устройств. Их устанавливают в запирающихся ящиках, чтобы устранить контакт людей с токоведущими частями. Перед предохранителями устанавливают рубильники или выключатели для отключения напряжения при смене плавких вставок. Для сигнализации о действии предо­хранителей в сеть включают сигнальные лампы.

С целью защиты от электрической дуги при размыка­нии и замыкании электрических цепей рубильники распо­лагают в кожухе или за щитом из огнестойкого материа­ла; металлические кожухи заземляют.

В более ответственных установках для защиты от чрезмерных токов применяют максимальные автоматы, принцип действия которых основан на размыкании элек­тромагнитных контактов при появлении в цепи опасного тока. При перегрузке сети в автомате срабатывает теп­ловая защита — от нагрева деформируется биметалли­ческая пластинка.

Для защиты электрических двигателей, установок, приборов и сетей от токов короткого замыкания, пере­грузки и перегрева используют автоматические тепловые реле, которые обычно встраивают в магнитные пуска­тели.

С целью защиты трансформаторов от перегрева при­меняют дополнительное охлаждение их искусственным дутьем; для автоматического включения двигателей дуть­евого охлаждения используют терморегуляторы.

Наличие в трансформаторе минерального масла уве­личивает его пожарную опасность. Перегрев масла даже до температуры ниже температуры вспышки паров опа­сен, так как ускоряется процесс старения масла и сни­жаются его изолирующие качества. Под действием воз­никающих электрической дуги и искр происходит тер-, мический распад масла с выделением горючих газов

178           '

(водорода, метана и др.), что может вызвать образова­ние взрывчатой смеси.

7.7.3. Приборы автоматики и вычислительные машины

Вероятность воспламенения при эксплуатации при­боров автоматики зависит от их типа.

Механические, пневматические и гидравлические приборы (ртутные, пневматические и гидравлические регуляторы без применения электрической энергии, ма­нометры, самопишущие приборы с механическим часо­вым приводом и т. п.) в пожарном отношении безо­пасны.