СНИЖЕНИЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА САХАРНЫХ ЗАВОДАХ

Варнакова Е.А.1, Карпушкина А.С.2

1Кандидат технических наук, доцент кафедры техносферной безопасности,

2студент, инженерно-физический факультет высоких технологий;

Ульяновский государственный университет

СНИЖЕНИЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА САХАРНЫХ ЗАВОДАХ

REDUCING THE RISK OF EMERGENCY SITUATIONS IN SUGAR FACTORIES

Аннотация

Рассмотрены вопросы снижения риска возникновения чрезвычайной ситуации на сахарных заводах, основные причины и характер возникновения взрыва, представлены основные типы технологического оборудования,  а так же правила безопасности эксплуатации этого оборудования.

Summary

The issues of reducing the risk of an emergency situation in sugar factories, the main causes and nature of the explosion, the main types of process equipment, as well as safety rules for the operation of this equipment are discussed.

Ключевые слова: пожарная безопасность, взрыв, чрезвычайная ситуация, взрывчатое вещество

Key words: fire safety, explosion, emergency, explosive

На заводах общественного питания применяют и перерабатывают горючее и взрывоопасное сырье в различном агрегатном состоянии такие как эссенции, органические кислоты, жиры, масла, мука, сахарная пудра и т.д. А так же, такие заводы оборудованы сосудами и аппаратами, которые  работают под избыточным давлением, а так же холодильными установками, у которых хладагент  — взрывоопасный газ или аммиак. При сушки, нагреве, варки, обжарки, выпечки применяют тепловое оборудование, которое работает на тепловом проявлении электрического тока, а так же на газовом, жидком и твердом топливе. Поэтому такие заводы относят к числу взрыво- и пожароопасных.

Взрывом называется быстрое выделение энергии, которое связанно с внезапным изменением состояния вещества и сопровождает разрушение окружающей среды, а так же распространение в ней ударной или взрывной волны, с переходом начальной энергии в энергию движения вещества.

Когда происходит взрыв, то его давление развивается в десятки и сотни тысяч атмосфер, а скорости движения взрывчатого вещества измеряются километрами в секунду.

Взрывчатые вещества — это соединения или смеси, которые способны к быстрому, самораспространяющемуся химическому превращению с образованием газов и выделением значительного количества тепла. Такое превращение возникает в какой-либо точке под воздействием механического удара, нагрева или взрыва другого взрывчатого вещества и распространяется с большой скоростью на всю массу взрывчатого вещества.

Причины и характер возникновения взрыва могут быть разными.

Цепная теория возникновения газового взрыва определяет условия, при которых происходят цепные реакции. Цепные реакции -это химические реакции, в которых появляются активные вещества (свободные радикалы). Свободные радикалы легко взаимодействуют с исходными молекулами и обладают свободными ненасыщенными валентностями. Новый свободный радикал образуется в результате реакции, при которой  взаимодействии свободного радикала с молекулой происходит разрыв одной из валентных связей последней. Этот радикал легко реагирует с другой исходной молекулой и снова образует свободный радикал. В результате этого, путем повторения таких циклов происходит лавинообразное нарастание числа активных центров взрывоопасности.

Тепловая энергия исходит из условий нарушения теплового равновесия, при котором приход тепла вследствие реакции становится больше теплоотдачи. Возникающий в системе разогрев дополнительно воздействует на реакцию. В результате возникает прогрессивное нарастание скорости реакции, приводящее при определенных условиях к взрыву. При тепловом воздействии может образоваться взрыв большой мощности и сравнительно медленное горение.

Возникновение взрыва при ударе связано с действием локальных микроскопических разогревов, которые особенно сильны из-за наличия при ударе очень высокого давления. Локальные разогревы охватывают огромное количество молекул и при определенных условиях приводят к взрыву.

Сахар, находясь в сухой и пылевидной форме, представляет опасность возгорания. Взрыв мелкой сахарной пыли в корпусе технологического оборудования за менее чем 100 миллисекунд может создать давление, превышающее 100 фунтов/дюйм2. С недавнего времени индустрия обеспечена обновленными нормативами для устранения этой угрозы в форме стандартов, опубликованных Национальной ассоциацией пожарной безопасности (NFPA).

Начальник завода по производству или обработке сахарной пыли должен организовать меры по снижению риска чрезвычайных ситуаций, которые должны соответствовать требованиям этих стандартов. Как правило, используют следующие принципы безопасности:

  1. Исключить или минимизировать накопление статического электричества и периодически проверять, чтобы эти меры оставались эффективными, в сочетании с применением электрических систем, спроектированных для соответствующих взрывоопасных зон.
  2. Административно-хозяйственная деятельность обязана исключить или минимизировать накопление горючей пыли контролируемыми правилами эксплуатации.
  3. Вентиляция оборудования должна быть обеспечена системой беспламенного отвода, а когда оборудование находится в помещении должна использовать отвод в атмосферу.
  4. Для предотвращения первоначального взрыва пыли следует создать барьеры на пути распространения пламени, применять должным образом откалиброванные ротационные воздушные шлюзлюзы, спроектированные винтовые конвейеры, механические изолирующие барьеры, запорные клапаны, шиберно-ножевые задвижки, а так же химические изолирующие барьеры, которые особенно хорошо подходят к большим и нестандартным трубопроводам.
  5. Для подавление эффекта взрыва в оборудовании необходимо предотвратить развитие взрыва пыли, обнаружив его на ранней стадии и остановив его прогресс, впрыскиванием соответствующего гасящего агента.

6.Необходимо зрительно обнаружить присутствие горячих частиц в пневматическом воздушном потоке или на конвейерной ленте перед тем, как они достигнут технологического оборудования, в котором станут источником воспламенения.

На заводах по производству или обработке сахарной пыли, как правило находятся следующие типы технологического оборудования:

  1. Фильтры или пылесборники.
  2. Вертикальные конвейеры или ковшовые элеваторы.
  3. Горизонтальные конвейеры или ленточные конвейеры.
  4. Силосные хранилища, резервуары и накопители.

В помещение, в ограниченном пространстве, где сахарная пыль и воздух смешиваются вместе, последствия взрыва пыли являются самыми тяжелыми. Оборудование фильтрации, работающее с горючей пылью при нормальных условиях функционирования, будет содержать опасную концентрацию вещества. Другое оборудование может переносить горючий заряд опасного вещества только в короткие промежутки времени, например, в течение запуска, при выключении, загрузке или выгрузке. Однако, пока этот горючий заряд присутствует, риск не менее велик. Если источник горючего заряда не может быть ликвидирован, то необходимы защитные меры.

Литература

  1. Варнаков Д.В. Повышение надежности магистральных трубопроводов методом резервирования / Варнаков Д.В., Бусыгин И.А., Князькова Л.Е. // Аллея науки. 2018. Т. 5. № 6 (22). С. 882-886.
  2. Варнаков В.В., Варнаков Д.В., Неберикутя И.А. Обоснование методов прогнозирования чрезвычайных ситуаций техногенного характера // Международный научный журнал. 2011. № 1. С. 94-97.
  3. Варнаков Д.В. Производственный риск и методы его оценки / Варнаков Д.В., Замалетдинов М.И., Ляхова А.А. // Аллея науки. 2018. Т. 5. № 6 (22). С. 503-505.
  4. Варнаков Д.В. Анализ методик определения расчетных величин пожарного риска / Варнаков Д.В., Захарова Н.Н., Яшкина В.В. // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 9 (25). С. 736-740.5. Варнаков Д.В. Материально-техническое обеспечение сил ГО и РСЧС / Варнаков Д.В., Варнаков В.В., Варнакова Е.А., Еремеев А.Н. // Учебно-методическое пособие. — Ульяновск, 2016.
  5. Варнаков В.В. Надежность технических систем и техногенный риск / Варнаков В.В., Варнаков Д.В., Варнакова Е.А. // Учебно-методическое пособие для проведения практических занятий / Ульяновск, 2014.
  6. Варнаков Д.В. Анализ отказов и повышение надежности нефтепродуктопровода / Варнаков В.В., Варнаков Д.В., Бусыгин И.А., Горшенин Д.В. // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 6 (22). С. 919-922.
  7. Варнаков Д.В. Выбор оптимальных способов и средств обнаружения пожара / Варнаков Д.В., Варнаков В.В., Варнакова Е.А., Коткова Е.В., Дежаткин М.Е. // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2018613760 07.02.2018.
  8. Варнаков Д.В. Производственный риск и методы его оценки / Варнаков Д.В., Замалетдинов М.И., Ляхова А.А. // Аллея науки. 2018. Т. 5. № 6 (22). С. 503-505.
  9. Кузнецов А.И. Математическая модель продольных колебаний плети нефтепродуктопровода при его сборке / Кузнецов А.И., Варнаков Д.В., Бусыгин И.А. // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 7 (23). С. 805-809.