Обеспечение пожаровзрывобезопасности производств алюминия самообжигающимися анодами на основе нефтяных коксов

• Автор: Ефимов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Аналитический обзор.

1.1 Пожаровзрывобезопасность и показатели пожаровзрывобезопасносги

1.1.1 Условия пожаровзрывобезопасности

1.1.2 Система оценки пожаровзрывоопасности горючих пылей

1.1.3 Самовоспламенение аэрозолей.

1.1.4 Методы расчета концентрационных пределов

распространения пламени

1.1.5 Горение гибридных смесей.

1.2 Физикохимические свойства коксопековых композиций анодной массы

1.2.1 Зависимость свойств композиций кокс связующее от их состава

1.2.2 Влияние физикохимических свойств нефтяного кокса на характеристики углеродных композиции на его основе.
1.3 Качество анодной массы в технологии самообжигающегося анода с верхним токоподводом.
1.4 Обоснование выбора объектов и методов исследования.
1.4.1 Свойства сырых нефтяных коксов.
1.4.2 Свойства прокаленных нефтяных коксов.
2. Результаты и обсуждение.
Глава 1. Определение температуры самовоспламенения
пыли систем газоотсоса и газоочистки.
Глава 2. Определение концентрационных пределов
распространения пламени воспламенения газопаровых смесей.
Глава 3. Причины возгорания и взрывов технологического оборудования.
2.3.1 Каталитическая очистка газов от смолистых веществ
2.3.2 Рекомендации по предотвращению возгораний и взрывов
2.3.3 Меры пожаровзрывозащиты технологического оборудования
Глава 4. Исследование и оптимизация технологии управления
качеством анодных масс.
2.4.1 Свойства анодной массы на основе нефтяных коксов, поставляемых на БрАЗ и КрАЗ
2.4.2 Свойства анодной массы на основе смесей коксов.
2.4.3 Влияние химической модификации ингредиентов анодной массы
на пыление и самовозгорание
Выводы.
Литература


Мероприятия для обеспечения пожаровзрывобезопасности производств должны разрабатываться с учетом пожаровзрывоопасных свойств участвующих в производственном процессе веществ, их количеств и условий применения. При анализе опасности производства технологический процесс разделяют на отдельные стадии, которые рассматриваются с учетом их особенностей. Уровень опасности каждой стадии (и каждого аппарата) зависит от возможности образования горючей среды и появления в ней источников зажигания. Для выявления этой опасности необходимо располагать сведениями о показателях пожаровзрывоопасности перерабатываемых веществ. При практическом использовании этих показателей следует учитывать зависимость от температуры, давления и других факторов. Принципы обеспечения пожаровзрывобезопасности производств, в которых образуются горючие пыли, впервые в отечественной практике были сформулированы в монографии М. Г. Годжелло [5]. Затем эти принципы были зафиксированы в Государственном стандарте [1]. Они основаны на предотвращении образования горючей среды, ограничении воспламеняемости и горючести веществ и предотвращении образования в горючей среде источников зажигания. В разных странах разработаны и официально утверждены методики лабораторных испытаний промышленных пылей на пожаровзрывоопасность. Эти методики имеют существенные различия, так как создавались независимо одна от другой, а международная стандартизация их не проведена. НКПР), минимальную энергию зажигания и другие показатели. Оценка пожароопасности отложенной пыли заключается в определении температуры самовоспламенения и тления, а также температуры воспламенения. В настоящее время в нормативных документах все промышленные пыли разделены на четыре класса. II класс - взрывоопасные пыли с НКПР от До г м'3. Пыли с НКПР выше г м'3 отнесены к III и IV классам. Разделение внутри них производится следующим образом. Ш класс - наиболее пожароопасные пыли с температурой самовоспламенения не выше 0°С. Работы по совершенствованию методов оценки пожаровзрывоопасности горючих пылей продолжаются [6-8]. Температура самовоспламенения - самая низкая температура аэрозоля, при нагреве до которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций и возникает пламенное горение[1]. В связи с тем, что непосредственно измерить температуру частиц сложно, за температуру самовоспламенения принимают температуру стенки реакционного сосуда, в котором происходит самовоспламенение. Взаимосвязь между температурой самовоспламенения частиц и их радиусом устанавливается уравнением [9]. Тоа-2Гз=(о. Е Фя>2 ДН°СгВ) [(а-1 )/а]а'2, (1. ДН°СГ -теплота сгорания. В-константа уравнения Антуана. Вид уравнения свидетельствует о том, что эта связь квазигиперболическая: температура окружающей среды, необходимая для самовоспламенения частицы снижается с увеличением радиуса частицы. В пылевом облаке условия меняются. У аэрозоля, состоящего из частиц одного и того же размера, температура самовоспламенения ниже, чем у одиночной частицы, вследствие защищенности внутренней части облака от потерь тепла во внешнюю среду наружным слоем. В то же время, тепло, выделившееся во внутренней части облака, расходуется на нагрев периферийных зон. Поскольку температура самовоспламенения аэрозоля не является физико-химической константой вещества, а зависит от многих условий, при разработке мероприятий по снижению воспламеняемости это обстоятельство необходимо учитывать. Гуланицкий [] установил зависимость температуры самовоспламенения аэрозолей от периода индукции. Тсв=Тб«ехр^, (1. За период индукции принимают время от ‘момента подачи аэрозоля в реакционную камеру до появления пламени. Период индукции при самовоспламенении зависит от начальной температуры аэровзвеси Т0 и температуры стенки камеры Тсг. Характер этой зависимости свидетельствует о том, что при определении температуры самовоспламенения необходимо учитывать период индукции. Температуру самовоспламенения, исходя из конкретных условий применения порошкообразного вещества, целесообразно определять для осевшей пыли (аэрогеля) и для аэрозоля.