Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

                                                                   

 

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Вариант № 27

 

Тема: Анализ пожарной опасности процесса улавливания паров бензола из паровоздушной смеси методом адсорбции и разработка мер противопожарной защиты

 

Выполнил:

Студент 59 учебной группы                                             Шавров М.А.

 

Проверил:

Профессор кафедры ПБТП и П                                       Самигуллин Г.Х.

 

Дата защиты:

«___»________________2018 г.

Оценка_____________________

___________________________

 

 

Санкт-Петербург 2018

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

 

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

УТВЕРЖДАЮ

Профессор кафедры ПБТПиП___________

                                                                              

Самигуллин Г.Х._________________________

"___"_______________2018г.

 

 

ПЛАН-ГРАФИК

Глава 1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

Поступающая на установку по линии 1 паровоздушная смесь (воздух с парами бензола) имеет концентрацию 20 г горючего вещества в 1 м³ воздуха. Паровоздушная смесь (ПВС) подсасывается на установку центробежным вентилятором 3 и под избыточным давлением 400 мм рт. ст. и температуре 20ºС поступает по линии 4 в адсорбер 7. Находящийся в адсорбере активированный уголь поглощает 90% паров горючего вещества из ПВС, а воздух с остатком пара выбрасывается по линии 9 в атмосферу. В адсорбере 8 в этот же момент (т.е. когда в адсорбере 7 идет поглощение) происходит процесс десорбции – обратное извлечение из активированного угля паров растворителя.

 

Рисунок 1 ─ Установка улавливания паров бензола из паровоздушной

смеси методом адсорбции:

 

Для осуществления процесса десорбции в адсорбер по линии 10 подают водяной пар давлением 0,3 МПа. Смесь водяного пара и извлеченных из угля паров растворителя по линии 11 поступает в холодильник-конденсатор 12 на конденсацию. Охлаждение паров в конденсаторе происходит за счет подачи через трубки холодной воды. Полученный в холодильнике 12 конденсат, представляющий собой смесь бензола и воды, поступает в отстойник 13 на разделение эмульсии путем ее расслаивания. Вода, как наиболее тяжелая, скапливается в нижней части отстойника и по трубе 18 отводится в канализацию. Горючая жидкость, как более легкая, из верхней части отстойника 13 насосом 15 подается в емкость растворителя 16. Емкость имеет дыхательную трубу 17.

Несконденсировавшиеся пары из отстойника по линии 14 поступают снова в адсорбер на улавливание. После процесса поглощения паров адсорбер 7 переключается на десорбцию, а адсорбер 8 после десорбции переключается на поглощение паров растворителя. Для сушки увлажненного после десорбции угля пропускаемую через адсорбер паровоздушную смесь подогревают некоторое время в кожухотрубчатом паровом подогревателе 6 до температуры 80ºС. При аварийной ситуации на ректификационной станции ПВС выбрасывается в атмосферу по трубе 5. От распространения пламени линии ПВС защищены гравийными огнепреградителями 2, а для защиты их от разрушения при взрыве имеются мембраны.

Адсорберы расположены на открытой металлической этажерке, примыкающей к зданию II степени огнестойкости, где размещены все остальные аппараты установки. План размещения адсорберов и технологических аппаратов в здании, а также продольный разрез установки показаны на рисунке 1-б. Данные по аппаратам приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Характеристика оборудования

Адсорбер угольный для улавливания паров бензола

Диаметр, м 2,6 Высота слоя угля, м 0,8 Давление, МПа 0,12 Температура, ºС 30 Защита от давления ПК^* Стационарная система тушения вода Давление насыщенного пара при десорбции 0,38

Емкости для бензола

Объем, м3 10 Степень заполнения 0,9 Температура жидкости ºC 23 Давление рабочее, МПа 0,103 Защита дыхательных линий ДК Аварийный слив нет

Наименование аппаратов

Режим работы

Размеры

Р , МПа t , ºС d или l , м H , м 1 Линия подачи паровоз-душной смеси (ПВС) 0,09 18 0,4 40 2 Огнепреградитель — — — — 3 Вентилятор центробежный 0,12 18 — — 4 Линия ПВС — — 0,3 — 5 Линия аварийная ПВС — — 0,3 10 6 Подогреватель¹ 0,12 60 1 4 7 Адсорберы угольные^2,3 0,11 30 — — 8 Адсорберы угольные^2,3 0,11 30 — — 9 Линия выброса воздуха 0,105 30 0,3 20 10 Линия подачи водяного пара 0,4 142 0,1 — 11 Линия к конденсатору 0,15 110 0,15 — 12 Конденсатор кожухотрубчатый¹ 0,105 30 1 4 13 Сепаратор-отстойник³ 0,101 30 0,8 1,6 14 Линия несконденсированного пара — — — — 15 Насос растворителя^2,3 0,15 30 — — 16 Емкость для растворителя ² 0,101 30 4 8 17 Дыхательная линия резервуара — — — — 18 Линия отвода воды — — — —

 

Основные рабочие параметры

Вывод о возможности образования

горючей

среды

j_р, %, (г/м³) Р_р, МПа t_р,^оС 1 2 3 4 5 6 7 1. Линия подачи паровоз-душной смеси (ПВС) Есть   0,09 18 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 2. Огнепреградитель Есть   — — Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 3. Вентилятор центробежный Есть   0,12 18 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 4. Линия ПВС Есть   0,05 20 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 5. Линия аварийная ПВС Есть   — — Среда негорючая, т.к. при нормальной работе не используется 6. Подогреватель Есть   0,12 60 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 7. Адсорберы угольные Есть   0,11 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 8. Адсорберы угольные Есть   0,11 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 9. Линия выброса воздуха Есть   0,105 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 10. Линия подачи водяного пара Есть   0,4 142 Среда негорючая, т.к. вещество негорючее 11. Линия к конденсатору Есть   0,15 110 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 12. Конденсатор кожухотрубчатый Есть   0,105 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 13. Сепаратор-отстойник Есть   0,101 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 14. Линия несконденсированного пара Есть   — 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 15. Насос растворителя Нет   0,15 30 Отсутствует паровоздушное пространство 16. Емкость для растворителя ² Есть   0,101 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 17. Дыхательная линия резервуара Есть   — 30 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 18. Линия отвода воды Нет   — — Отсутствует паровоздушное пространство

 

Вывод: Применяемые в различных технологиях аппараты и трубопроводы с пожаровзрывоопасными веществами при определенных условиях могут явиться местом возникновения пожара или взрыва. Большая часть аппаратов, используемых в процессе улавливания паров бензола паровоздушной смеси методом адсорбции в качестве рабочей среды имеет паровоздушную смесь, с наличием в ней паров бензола. Однако рабочая температура таких аппаратов составляет 18-30 ^оС, что превышает верхний температурный предел распространения пламени для данного вещества. Для выявления возможности возникновения горения внутри технологического оборудования необходимо, прежде всего, оценить возможность образования в нем горючей среды. Исходя из этого в рабочем режиме отсутствует возможность образования горючей среды внутри технологического оборудования. Образование горючей среды возможно только при аварийном режиме работы, пуске и остановке данных аппаратов. Под горючей средой понимается смесь горючего вещества с окислителем в таких соотношениях, при которых возможно возникновение и дальнейшее развитие горения.

2.3. Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ наружу из технологического оборудования

 

Рассмотрим разные типы аппаратов и возможность образования горючей среды в помещении, в котором они находятся.

1-й тип: Аппараты с открытой поверхностью испарения. В нашем технологическом процессе такие аппараты не предусмотрены, следовательно образования горючей среды в помещении данным способом не произойдет.

2-й тип: Аппараты с дыхательными устройствами. В нашем производстве таким аппаратом будет являться ёмкость растворителя. В ходе рабочего цикла в ёмкость с растворителем поступает бензол, который подаётся насосом из отстойника. По мере заполнения данной ёмкости, в целях поддержания нормального давления паровоздушная среда будет выходить из аппарата наружу через дыхательную трубу. В результате этого в непосредственной близости от аппарата может образовываться пожаровзрывоопасная концентрация паров бензола.

3-й тип: Аппараты, периодически открываемые для выгрузки и загрузки веществ. В данной технологической схема таких аппаратов так же нет. Весь технологический процесс осуществляется в условиях герметичности и непрерывности.

4-й тип: Герметичные аппараты, работающие под избыточным давлением. Практически все оборудование в нашем производстве работает под избыточным давлением. Главную опасность представляет адсорбер. При эксплуатации таких аппаратов даже при их исправном состоянии могут происходить небольшие утечки горючих веществ через прокладки, швы, и т.п. Это объясняется тем, что даже при самой тщательной обработке прилегающих друг к другу поверхностей нельзя создать абсолютную непроницаемость. При соприкосновении двух поверхностей из-за наличия незначительных выпуклостей образуется большое количество капиллярных каналов, по которым происходит истечение газов и жидкостей.

Основную опасность технологическое оборудование представляет в тех случаях, когда нарушается его нормальный режим работы и происходят повреждения аппаратов и коммуникаций. Так при аварии и нарушении целостности технологического оборудования, используемого при улавливании паров бензола методом адсорбции из коммуникаций и аппаратов под давлением будет выходить большое количество горючего вещества. Легковоспламеняющиеся жидкости образуют розлив, а горючий газ загазованность помещений, всё это приведёт к образованию горючей среды.

 

 

2.4. Анализ возможных причин и условий самопроизвольного возникновения горения и зажигания горючих смесей

 

Образование горючей среды внутри технологического оборудования, в помещениях и на открытых технологических площадках всегда следует рассматривать как фактор, характеризующий возникновение предпожарной ситуации. Однако пожары и взрывы могут возникать только при определенных теплофизических условиях.

В физике горения различают два режима возникновения горения: «самопроизвольное» и «вынужденное зажигание». Под «самопроизвольным» понимают такой режим возникновения горения, когда первоначальный очаг горения возникает внутри (преимущественно в теплофизическом центре) скопления горючей или взрывоопасной среды. В отличие от «самопроизвольного возникновения горения», при «вынужденном зажигании» первоначальный очаг горения возникает в непосредственной близости от теплового источника, воздействующего на горючую (взрывоопасную) среду.

К самопроизвольному возникновению горения относят самовозгорание, самовоспламенение и самопроизвольный взрыв, которые могут происходить при взаимодействии горючих веществ с кислородом воздуха, с водой или влагой воздуха, друг с другом, а также при их саморазложении.

Для возникновения горения в режиме вынужденного зажигания, необходимо нагреть горючую среду до такой температуры (температуры зажигания), при которой в горючей среде образуется волна самораспространяющегося горения в форме пламенного горения или тления. В данном процессе улавливания бензола методом адсорбции при высокой температуре работает ряд аппаратов: подогреватель и угольные адсорберы. При сбое работы данного оборудования температура в них может увеличиться и явиться источником вынужденного зажигания.

Источником зажигания могут явиться искровые разряды статического электричества, тепловые проявления, связанные с нарушением работы электрооборудования, прямые удары молнии и её вторичные проявления.

 

 

Глава 4 ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе выполнения курсового проекта был проведен анализ пожарной опасности веществ и материалов, применяемых в технологическом процессе улавливания паров бензола из паровоздушной смеси методом адсорбции. В анализе пожарной опасности технологического процесса была произведенана оценка обращающихся веществ и материалов, анализ пожарной опасности аппаратов, в котором была рассмотрена возможность образования горючей среды. Была произведенена оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ и материалов, а так же оценка возможности образования горючей среды в производственных помещениях и на открытых технологических площадках при выходе веществ наружу из оборудования.

В целях обеспечения пожарной безопасности были разработаны мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса, включающие в себя:

1. Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования;

2. Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды в помещениях и на открытых технологических площадках;

3. Мероприятия и технические решения, направленные на устранение причин и условий инициирования горения;

4. Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение и распространение пожара.

Инженерный расчет включил в себя расчёт категории взрывопожароопасности помещения где находятся емкость с бензолом (категория «А») ирасчёт огнегасящего диаметра сухого кассетного огнепреградителя, установленного на дыхательной линии ёмкости с бензолом.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ

2.  Постановление Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. N 390 «О противопожарном режиме»

3.  СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты

4.  СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности

5.  СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям

6.  СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические нормы и правила проектирования

7.  СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности

8.  СП 8.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности

9.  СП 10.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности

10. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

11. Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля»

12. Баратов А.Н. и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов, и средства их тушения. М. Химия, — 1990

13. Башаричев А.В., Бушнев Г.В., Симонова М.А., Кадочникова Е.Н., Д.В. Савельев Д.В.,Гремин Ю.В. Пожарная безопасность технологических процессов: методические рекомендации по выполнению курсовых проектов, - Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, Санкт-Петербург, 2015

14. Клубань B.C., Петров А.П., Рябиков B.C. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса: Учебник. — Москва: Стройиздат, 1987

15. Пелех М.Т., Бушнев Г.В., Симонова М.А., Кадочникова Е.Н. Пожарная безопасность типовых технологических процессов: учебное пособие: - Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, Санкт-Петер

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

                                                                   

 

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Вариант № 27

 

Тема: Анализ пожарной опасности процесса улавливания паров бензола из паровоздушной смеси методом адсорбции и разработка мер противопожарной защиты

 

Выполнил:

Студент 59 учебной группы                                             Шавров М.А.

 

Проверил:

Профессор кафедры ПБТП и П                                       Самигуллин Г.Х.

 

Дата защиты:

«___»________________2018 г.

Оценка_____________________

___________________________

 

 

Санкт-Петербург 2018

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

 

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

УТВЕРЖДАЮ

Профессор кафедры ПБТПиП___________

                                                                              

Самигуллин Г.Х._________________________

"___"_______________2018г.

 

 

ПЛАН-ГРАФИК