Взрывозащита технологического оборудования с горючими газами и легковоспламеняющимися жидкостями путем использования огнепреграждающих устройств

• Автор: Шаталов, Анатолий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Современное состояние проблемы применения огнепреграждающих устройств для взрывозащиты технологического оборудования
1.1. Специфика пожаровзрывоопасности технологического оборудования с горючими газами и легковоспламеняющимися жидкостями
1.2. Известные методы взрывозащиты технологического оборудования
1.3. Механизм действия огнепреградителей и искрогасителей
1.4. Используемые в промышленности конструкции огнепреграждающих устройств
1.5. Методы испытаний огнепреграждающих устройств
1.6. Выбор направлений исследований
2. Исследование влияния пористых структур на характеристики горения газопаровоздушных смесей в замкнутом сосуде
2.1. Общие представления о режимах горения газов в пористых средах
2.2. Влияние огнепрехраждающей засыпки из металлических шариков на характеристики горения водородовоздушных смесей в замкнутом сосуде
2.3. Исследования влияния пористой среды на характеристики горения метановоздушных и водородовоздушных смесей
2.4. Предотвращение взрывов моделей резервуаров с ЛВЖ с помощью пористых сред
3. Исследование функционирования сетчатых огнепреграждающих устройств
3.1. Огнепреграждающие сетки, обеспечивающие пожаровзрывобезопасное функционирование каталитических сжигателей водорода

3.2. Исследование модели сетчатого огнепреградителя для воздуховодов промышленных предприятий
4. Разработка искрогасителя для объектов химических отраслей промышленности
4.1. Выбор конструкции искрогасителя
4.2. Лабораторные исследования модели искрогасителя
4.3. Исследования натурного устройства искрогасителя
5. Результаты внедрения диссертационной работы
5.1. Разработка норм пожарной безопасности "Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний"
5.2. Внедрение результатов работы на промышленных объектах химической промышленности
Выводы
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Проблема защиты промышленных предприятий от пожаров и взрывов неразрывно связана с изучением пожаровзрывооласности технологического процесса производства, возможности распространения горения по технологическим средам и разработкой технических средств, препятствующих распространению пламени. Недооценка опасностей, которые могут возникнуть во время проведения технологического процесса или ремонтных работ, незнание или отклонение от требований правил, норм и инструкций по технике безопасности могут привести к авариям, пожарам и взрывам.
К защите производств от взрывов и загораний с помощью огнепреграждающих устройств прибегают в случаях, когда существует опасность образования горючей парогазовоздушной среды и достаточно велика вероятность появления потенциальных источников зажигания. При этом стремятся не допустить проникновения пламени внутрь технологического оборудования или локализовать очаг горения в пределах определенного аппарата или трубопровода, способного выдержать последствия горения (взрыва).
Действие огнепреградителей основано на явлении гашения процесса горения в узких каналах, диаметр которых меньше определенного критического размера и через которые свободно проходит взрывоопасная газопаровоздушная смесь, а пламя, разделенное на множество потоков, распространяться не может. Явление это было открыто Гемфри Дэви еще в 1816 г. и легло в основу конструкции безопасной шахтерской лампы, в которой медная сетка с мелкими отверстиями предупреждает возможность распространения пламени из внутреннего пространства лампы в атмосферу шахты.
Процесс локализации горения происходит при определенном размере канала, определяемого химическим составом и давлением взрывоопасной смеси.
Известен ряд нормативных документов по устройству и применению огнепреграждающих устройств на пожаровзрывоопасных производствах и установках (см. например [1-6]). Однако только в некоторых из них [4, 6] регламентировалось устройство отдельных видов промышленных огнепреградителей, в частности, насадочных для ло-

разно огнепреградитель полностью загружать насадкой, а для снижения давления в отраженных волнах применять специальные приспособления [36].
В работе [25] констатируется, что в качестве пламягасящего элемента для коммуникационных огнепреградителей можно использовать только кассеты или гранулированный материал, но не сетки.
Интересные конструкции огнепреградителей предложены также в работах А.И. Эльнатанова с сотрудниками [74-87].
В заключение остановимся на современном состоянии проблемы конструктивного решения искрогасителей.
Следует отметить, что инициирование аварийных ситуаций начинается не только с образования открытого газофазного пламени, но и с искр. По данным [37] в Западной Германии с 1965 по 1985 г.г. имели место 426 взрывов. Основной причиной названы искры (26 %). В деревообрабатывающей промышленности 27 % взрывов обусловлено искрами, в пищевой промышленности - 23 %. При этом системы детектирования искр не помогли этим предприятиям.
Для предотвращения такого рода потенциальных источников зажигания используют искрогасители, предотвращающих распространение мелкодисперсных частиц, нагретых до высокой температуры в объем с горючей газопаровоздушной смесью.
В работах [38, 39] рассмотрены конструкции наиболее распространенных типов искрогасителей для автотранспортных средств. Несмотря на многообразие представленных конструкций, принцип действия этих устройств практически одинаков. Высокотемпературные частицы сажи и нагара получают за счет изменения скорости потока газа вращательное или поступательное движение, ударяются об экран или другие отражательные стенки. При этом раскаленные частицы частично теряют тепло и остывают, частично измельчаются при соударении о препятствие, частично догорают, а частично вылетают в атмосферу. Характер осадков и искр (твердость, плотность и их состав) за-