Классификация производственных зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д.

Категории определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов,их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Допускается использование показателей пожарной опасностидля смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

Определение категорий помещений следует осуществлять в соответствии с табл. 4.3 путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) до низшей (Д).

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируютустройство электрооборудования для производственных установок. Выбор и установку электрооборудования производят наоснове классификации взрывоопасных зон и смесей.

Взрывоопасная зона– это производственное помещение илиограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образовываться взрывоопас-ные смеси.

Под взрывоопасной смесью понимают смесь с воздухом, кислородом или другим окислителем горючих газов, паров ЛВЖ, горючей пыли или волокон с нижним концентрационным пределомвоспламенения не более 65 г/м³ при переходе их во взвешенноесостояние, которая при определенной концентрации и наличииисточника воспламенения способна взорваться.

При образовании взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения и меньше, взрывоопаснойсчитается зона в пределах 5 м по вертикали от технологическогоаппарата, выделяющего горючее вещество.

Взрывоопасная зона наружных установок устанавливаетсяв зависимости от условий, в которых может образоваться взрывоопасная смесь, и ограничена размерами 0,5 – 20 м по вертикали горизонтали от места выделения горючего вещества.

Пожароопасной зоной называют пространство внутри и внепомещений, в пределах которого постоянно или периодическиобращаются горючие вещества и в котором они могут находитьсяпри нормальном технологическом процессе или при его нарушении. Зонирование производится ПУЭ.

Таблица 4.3

Категория помещений по степени взрывопожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А взрыво- пожаро- опасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температу- рой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут обра- зовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламе- нении которых развивается избыточное давление взрыва в помеще- нии, превышающее 5 кПа. Вещество и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа (например, производство газооб- разного и жидкого водорода, участки окраски и лакировки, участок хонинговальных станков; отделение химической обра- ботки металлов)
Б взрыво- пожаро- опасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидко- сти с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в та- ком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении кото- рых развивается расчетное избыточное давление взрыва в поме- щении, превышающее 5 кПа (например, участок маркировки микросхем, помещение шлифовальных станков для обработки твердых горючих металлов, склад баллонов с кислородом, ам- миачная станция).
В пожаро- опасная	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и труд- ногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при усло- вии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обра- щаются, не относятся к категории А или Б (например, отделение обработки деталей из магниевых сплавов; отделение холодной прокатки; отделение консервации и упаковки; складские помеще- ния; участок обработки резанием пластмасс)
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или распыленном состоянии, процесс обработки которых сопрово- ждается выделением лучистой теплоты, искр, пламени; горючиегазы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются илиутилизируются в качестве топлива (например, литейные и сварочныецехи, отделение горячего проката; прессово-штамповочные цехи,участок плазменной резки, отделение термической обработки)
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (например, отделение холодной прокатки, отделение обрубки и очистки отливок; склад заготовок; отделение холодной обработки металлов резанием; слесарная обработка, участок общей сборки; участок механических испытаний)

Сухие пылеуловители.

Для сухой очистки газов применяются циклоны различных типов (смотри рисунок).

Газовый поток вводится в циклон через входной патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение к бункеру 4.

Под действием центробежной силы, частички пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер.

Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока в бункере на 180⁰.

Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выхлопную трубу 3.

 

 

Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются цилиндрическими (ЦН-11, ЦН-15) и коническими (СК-ЦН-34, СДК-ЦН-33) циклонами.

Цилиндрические циклоны рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед фильтрами и электрофильтрами.

Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов.

Элементы объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа.

Выпускаются батарейные циклоны типа БЦ-2, ЦБР-150У. 

 

Электрофильтры.

       В зазоре между коронирующим 1 и осадительным 2 электродами создается электрическое поле с силовыми линиями 3.

Аэрозольные частицы, поступающие в зону между электродами 1 и 2, адсорбируют на своей поверхности ионы, приобретая электрический заряд, и получают ускорение, направленное в сторону электрода с зарядом противоположного знака.

Учитывая, что в воздухе и дымовых газах подвижность отрицательных ионов выше, чем положительных, ЭФ обычно делают с короной отрицательной полярности.

       Движение зараженных частиц к осадительному электроду происходит под действием

аэродинамических сил (скорость w_г = 0,5 – 2 м/с);

силы взаимодействия электрического поля и заряда частицы (w_э = 0,1 – 0,6 м/с); силы тяжести (которая не оказывает заметного влияния на траекторию движения частиц пыли)

и силы давления электрического ветра, которая возникает у коронирующих электродов (ею пренебрегают из-за отсутствия методики расчета).

       Таким образом, отрицательные заряженные аэрозольные частицы движутся к осадительному электроду, а положительно заряженные частицы оседают на отрицательном коронирующем электроде.

Ввиду того, что объем внешней зоны коронного разряда во много раз больше объема внутренней, большинство частиц пыли получает заряд отрицательного знака.

       Хорошо осаждаются на электродах и легко удаляются с них при встряхивании пыли с удельным электрическим сопротивлением ρ от 10⁴ до 10¹⁰ Ом_*см, снижение ρ пыли можно осуществить увлажнением запыленного газа.

 

Скруббер Вентури.

       Основная часть скруббера – сопло Вентури 2, в конфузорную часть которого подводится запыленный поток газа и через центробежные форсунки 1 жидкость на орошение.

 

           

В конфузорной части сопла происходит разгон газа от v = 15 – 20 м/с до скорости в узком сечении сопла 30 – 200 м/с.

Процесс осаждения частиц пыли на капли обусловлен массой жидкости,развитой поверхностью капель и высокой скоростью частиц жидкости и пыли конфузорной части сопла.

Эффективность очистки зависит от равномерности распределения жидкости по сечению конфузорной части сопла.

В диффузорной части сопла поток тормозится до скорости V = 15 – 20 м/с и подается в каплеуловитель 3 (циклон).

       СкрубберыВентури обеспечивают высокую эффективность очистки аэрозолей с размером частиц 1 – 2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м³, удельный расход воды 0,1 – 6,0 л/м³.

Тип ГВПВ (газопромыватель Вентури, прямоточный, высоконапорный), применяется с центробежнымкаплеуловителем типа КЦТ.

 

 

Адсорбер.

       Рассмотрим схему адсорбционной установки для удаления SO₂ из горячего топочного газа.

       Горячий топочный газ проходит через теплообменник 2, подогревает воздух, поступающий в топку, и подается в адсорбер 1, который заполнен древесным активированным углем, где при температуре Т = 150 – 200 ⁰С происходит улавливание SO₂.

Очищенный дымовой газ выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу.

Адсорбент посленасыщения переводится в десорбер 5, где с помощью подогревателя 3 поддерживается температура Т = 300 – 600 ⁰С, газ богатый оксидом серы выводится из десорбера.

Регенерированный адсорбент поступает в бункер 4 и затем с помощью ковшового элеватора поступает в верхнюю часть адсорбера.