пожарная безопасность технологического процесса производства полимера

В промышленности органического синтеза важное значение имеют процессы полимеризации и поликонденсации, при осуществлении которых получаются высокомолекулярные вещества - полимеры. Полимеры – большая группа синтетических высокомолекулярных соединений, используемых для получения пластических масс, химических волокон, синтетических каучуков, лакокрасочной продукции, различных клеев и других синтетических материалов.
Полимеризацией и поликонденсацией называют химические процессы образования полимерных соединений (полимеров) из низкомолекулярных веществ (мономеров). При поликонденсации, кроме полимера, образуются побочные низкомолекулярные вещества (вода, спирт, аммиак, хлористый водород и др.) Исходными веществами для реакций полимеризации являются ненасыщенные соединения, имеющие двойные ...

Содержание
1. Введение ………………………………………………………………..….2 стр.
2. Описание технологического процесса ………………………..……3 стр.
3. Основное оборудование технологического процесса ……………..….……6 стр.
4. Определение пожарной опасности веществ и материалов………..….…….9 стр.
4.1 Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе ………………………………………………………………9 стр.
4.2 Пожаровзрывоопасность аппаратов при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения конструкции...11 стр.
4.3 Анализ возможных причин повреждения аппаратов, разработка необходимых средств защиты ………………………………………………….13 стр.
4.4 Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания …………………………………………………………17 стр.
4.5 Возможные пути распространения пожара ……………………………19 стр.
5. Расчет категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности ……………………………………………………………20 стр.
6. Заключение ……………………………………………………………………23 стр.
7. Список используемой литературы …………………………………………..24 стр.
Приложения:
1. Технологическая схема установки полимеритизации.
2. Дерево отказов.

Пожарная безопасность технологических процессов как учебная дисциплина сложилась и развивается на стыке наук о технологии и пожаре.
Поэтому пожарная опасность как самих технологических процессов, так и
технологического оборудования (аппаратов, машин, агрегатов, транспортных коммуникаций) исследуется с использованием математического
аппарата и фундаментальных законов физики, химии, термодинамики,
механики и других научных дисциплин.
С другой стороны, будучи прикладной специальной дисциплиной,
пожарная безопасность технологических процессов обобщает и использует практический опыт и методы работы противопожарной службы при
осуществлении надзора за проектированием технологических процессов и
промышленных предприятий, их строительством и реконструкцией, за
обеспечением пожарной безопасности на действующих промышленных,
складских и сельскохозяйственных объектах страны, а также опыт внедрения на них новых способов, установок и устройств обеспечения пожарной безопасности.
Пожарная безопасность – многогранное понятие. На кафедре пожарной безопасности технологических процессов изучается такая дисциплина, как пожарная безопасность технологических процессов, а на других специализированных кафедрах изучаются смежные дисциплины, что позволяет получать комплексные знания, необходимые для решения задач по обеспечению пожарной безопасности проектируемых, строящихся, действующих и реконструируемых промышленных предприяти

25
Насос подачи катализатора
0,30
40
Параметр
Величина
Полимеризатор пропилена
Диаметр, м
2
Высота, м
4,2
Степень заполнения
0,7
Давление, МПа
0,36
Температура, 0С
75
Контролируемые и регулируемые параметры
Контр.
Защита дыхательной линии
ПК
Конечный сборник суспензии (бензин Б-70 + полимер)
Диаметр, м
2,1
Высота, м
2,6
Давление, МПа
0,12
Температура, 0С
66
Диаметр линии, мм
75
Наличие аварийного слива
Есть
Насос суспензионный
Давление, МПа
0,2
Температура, 0С
66
Диаметр всасывающей линии, мм
75
Диаметр нагнетательной линии, мм
75
Вид сальникового уплотнения
Торцевое уплотнение
Диаметр вала, мм
37
Помещение сборников
Длина, м
26
Ширина, м
12
Высота, м
8
Кратность вентиляции,1/ч
6
Скорость воздуха, м/с
0,5
Расстояние до задвижек, м
8
Привод задвижек
Ручной
Средства тушения
Нет
Ограничение растекания, (0/0 )от площади пола
Нет
4. Определение пожарной опасности веществ и материалов технологического процесса производства.
4.1 Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе.
В полимеризаторе обращаются пары пропилена, бензина Б-70 и циклогексана.
Процесс полимеризации происходит под избыточным давлением 0.36 МПа, при рабочей температуре в аппарате (полимеризаторе) = 75 0С. Рабочая концентрация газа в полимеризаторе пропилена составляет 100 %. Следовательно, она выше верхнего концентрационного предела распространения пламени пропилена (11 %), то есть опасность взрыва (взрывоопасная концентрация отсутствует).
Однако она может образовываться в периоды запуска.
Условие горючей смеси газа с воздухом : φн ≤φр ≤φв не выполняется.
Конечный сборник суспензии (бензин Б-70 + полимер):
В резервуаре над поверхностью суспензии всегда есть паровоздушное пространство. Для установления концентрации паров в паровоздушном объеме сборника при нормальной температуре, сравним ее с температурными пределами распространения пламени бензина:
Параметры работы аппарата: Темп. пределы Б-70:
Траб = 66 0С Т нп = - 34 0С
Т вп = -4 0С
Условие Т нп ≤ Траб ≤ Т вп не выполняется, так как Траб >Т вп.
Взрывоопасная среда при нормальной работе сборника суспензии отсутствует. Однако она может образоваться при понижении уровня жидкости (в период расхода).
При нормальной работе насоса внутренний объем полностью заполнен жидкостью и поэтому, горючая среда внутри насоса образовываться не может. Пожарная опасность может возникнуть в период остановки насоса на ремонт (профилактику).
№ аппарата
Наименование аппарата; жидкость
Рабочая температура в аппарате, 0С
Наличие ПВС в аппарате
Температурные пределы воспламенения бензина Б-70
Заключение о горючести среды
нижний
верхний
19
Конечный сборник суспензии
66
Есть
-34
-4
Среда не горючая, так как
Траб >Т вп.
20
Насос суспензионный
66
Нет
-34
-4
Отсутсвует паровоздушное пространство
4.2 Пожаровзрывоопасность аппаратов при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкций.
Особенностью технологического процесса полимеризации является то, что полимеризатор работает под избыточным давлением.
Из емкости полимеризатора выхода газа и паров не будет.
Сборник суспензии: при изменении уровня суспензии в аппарате возможен выход паровоздушной смеси через дыхательную линию. Проведем анализ, является ли он пожаровзрывоопасным:
Т нпв ≤ Т
Температура суспензии в сборнике 66 0С, т.е.
660С > -340С
следовательно, выброс паровоздушной смеси через дыхательную систему пожаровзрывоопасен.
Количество горючих паров, выходящих из сборника за один цикл при «большом» дыхании равен:
Gδ = Vж··φs· [кг/цикл]
где, Gσ – количество выходящих паров из заполняемого жидкостью аппарата, кг/цикл; Vж – объем поступающей в аппарат жидкости, м куб.; Рр – рабочее давление в аппарате, Па.
Величину Vж можно определить, зная геометрический объем аппарата Vан и степень его заполнения Vж = ε∙Vан
Vж = ε ∙Vап
Vап = ПД²∙H/4=3.14∙2.12∙2,6/4= 9 м куб.
ε - степень заполнения аппарата примерно равно 0,9
Vж = 0,9∙9= 8,1 м куб
Концентрация насыщенного пара при рабочей температуре
φs = ps ∙pp = 3,79 ∙ 105 /12 ∙ 104 = 0,008
ps = 10³∙ 10(А – В/(tр +Са)
ps = 10³∙ 10(8,41944 – 2629,65/(66+384,195)) = 986,28 Па
pр = 0,12МПа = 12∙ 104 Па
М ≈100