БЕЗОПАСНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

Требования, предъявляемые к сушилкам Описание конструкции и работы туннельной печи Горение топлива Тепловой баланс зоны подогрева и обжига Расчет количества газов, проходящих по печи РАСЧЕТ ПРОЦЕССА СУШКИ КИРПИЧА-СЫРЦА И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СУШИЛКИ РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА Расчет оплаты труда обжигальщика Назначение системы управления Технико-экономическое обоснование системы автоматизации БЕЗОПАСНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ Обеспечение техногенной безопасности

89039

знаков

таблиц

изображений

Технико-экономическое обоснование системы автоматизации Читать далее: Обеспечение техногенной безопасности

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

7.1 Выявление воздействий на производственный персонал и их характеристика

Печное отделение кирпичного цеха представлено техногенной системой. В таблице 8.1 описаны воздействия на производственный персонал в данной техногенной системе.

Таблица 7.1 Воздействия в техногенной системе «Печное отделение»

№ п/п	Наименование компонента	Назначение	Функциональные показатели	Процесс	Детерминированное воздействие	Происшествие	Стохастические воздействия
1	Помещение	¾	¾	¾	¾	¾	¾
1.1	Ограждения помещения с дверными проемами	Защита от воздействий окружающей среды	Выполнен из негорючего материала	¾	¾	¾	¾
1.2	Пол	Для размещения оборудования	Нетокопроводящий, выполненный из негорючего материала	¾	¾	¾	¾
1.4	Воздушная среда	Для обеспечения жизнедеятельности	15-25⁰С	Тепломассообмен Дыхание	Тепловое воздействие микроклимата Ингаляционное	¾	¾
2	Комплекс техногенных устройств	¾	¾	¾	¾	¾	¾
2.1	Две туннельные печи	Обжиг керамического кирпича	Производительность печи 10 млн.шт в год	¾	¾	¾	¾
2.1.1	Кладка печи	Свести к минимуму потери в окружающую среду	Материал: красный кирпич, шамот, засыпка шлаком	Тепловое излучение	Тепловое воздействие, связанное с инфракрасным излучением	Соприкосновение с нагретой поверхностью	Тепловое воздействие при соприкосновении с нагретыми поверхностями
2.1.2	Газовая обвязка печи	Поступление топлива в печь	Газопровод низкого давления	Движение газа	Акустическое воздействие	Утечка газа, образование взрывоопасной смеси	Взрывное воздействие, ингаляционное
2.1.3	Горелки	Сжигание топлива	Горелка газовая типа по проекту п/я Г-4316	Горение топлива, движение газа	Акустическое воздействие	Погасание факела, образование взрывоопасной смеси	Взрывное воздействие
2.1.4	Система воздухоснабжения	Поступление холодного воздуха на охлаждение садки	Мощность 4 кВт	Движение воздуха	Акустическое воздействие	Косвенное прикосновение	Электрическое воздействие переменного тока
2.1.5	Система загрузки-выгрузки	Загрузка и выгрузка вагонеток с кирпичом	Частота толканий 58 минут	Тепловое излучение	Тепловое воздействие, вызванное инфракрасным излучением	Соприкосновение с нагретой поверхностью изделий	Тепловое воздействие при соприкосновении с нагретой поверхностью
2.1.5.1	Вагонетки	Для размещения садки кирпича	¾	¾	¾	¾	¾
2.1.5.2	Толкатели	Продвижение вагонеток в печи	Гидравлический толкатель	¾	¾	Косвенное прикосновение	Электрическое воздействие переменного тока
2.1.5.3	Электропередаточная тележка с лебедкой	Выгрузка вагонеток из печи	Грузоподъемность до 12 т	¾	¾	Косвенное прикосновение Срыв лебедки с вагонетки	Электрическое воздействие Механическое воздействие
2.1.6	Система дымоудаления	Удаление продуктов сгорания из печи	Температура на выходе из печи 150°С	Выбивание газов	Ингаляционное воздействие	Разрушение дымоходов	Ингаляционное воздействие
2.1.7	Рабочее пространство печи	Обжиг кирпича	Размеры рабочего пространства	¾	¾	¾	¾
2.1.7.1	Загрузочный материал	Полуфабрикат	Температура выходящих изделий 300°С	Выгрузка изделий	Тепловое воздействие, вызванное инфракрасным излучением	Завал садки	Тепловое воздействие при соприкосновении с нагретой садкой
2.1.7.2	Продукты сгорания	Прогрев садки в зоне подогрева печи	Прогрев садки до температуры 600°С	Выбивание газов	Ингаляционное воздействие	¾	¾
2.2	Система газоснабжения	Подача газа к печам	Газопровод низкого давления	Движение газа	Акустическое воздействие	Утечка газа, образование взрывоопасной смеси	Взрывоопасное воздействие
2.3	Система электроснабжения	Снабжение цеха электроэнергией	Напряжение: 380/220	Передача электрической энергии	Электромагнитное воздействие	Прямое и косвенное прикосновение	Электрическое воздействие переменного тока
2.4	Система освещения	Освещение рабочих мест	Сеть с напряжением 220 В	Перенос потока световой энергии	Световое воздействие	Косвенное прикосновение	Электрическое воздействие переменного тока
3	Производственный персонал	¾	¾	¾	¾	¾	¾
3.1	обжигальщик	Розжиг горелок, слежение за показаниями приборов автоматики, поддержание температурного режима обжига	Разряд 3	¾	¾	¾	¾
3.2	Два загрузчика - выгрузчика	Заталкивание и выгрузка вагонеток с кирпичом	Знания правил безопасности в объеме инструкции по охране труда	¾	¾	¾	¾
4	Окружающая среда	¾	¾	¾	¾	¾	¾
4.1	Население соседней селитебной зоны	Работники предприятия	500 человек	¾	¾	¾	¾

Из общего перечня воздействий были выбраны наиболее значимые для объекта проектирования и способные приводить к опасным эффектам в организме человека. Данные о воздействиях сведены в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 Характеристика воздействий

№

Полное название воздействия

Эффекты воздействия

Фактор или параметры воздействия

Оптимальное значение

Предельно допустимое значение

Номер ссылки на нормативный документ

Тепловое воздействие при соприкосновении с нагретыми поверхностями

Ожоги различной степени тяжести

Температура поверхности контакта

36,5⁰С

При Т_вн<100°С

Т_пов ≤ 35°С

При

Т_вн>100°С

Т_пов ≤ 45°С

ГОСТ 12.1.005-88

Воздействие взрыва при утечке природного газа

Нарушение целостности кожных покровов, ушибы, переломы, черепно-мозговые травмы

Избыточное давление Р_s

10⁴ Па - порог поражения органов слуха

[ ]

7.2 Оценка техногенных воздействий 7.2.1 Взрывное воздействие

Избыточное давление дефлограционного взрыва можно определить по формуле:

, кПа (8.1)

где P_max – максимальное давление дефлограционного взрыва, кПа; Р_max = 828 кПа;

Р₀ – давление воздушной среды в помещении до взрыва, кПа; Р₀ = 101,3 кПа;

m_г – масса горючего газа, поступившего в помещение в результате утечки или погасания горелки, кг;

z_y – коэффициент участия горючей смеси во взрыве;

r_г – плотность газа; r_г = 0,8 кг/м³;

V_св – объем помещения, который может быть заполнен взрывоопасной смесью, м³;

с_ст – стехиометрическая концентрация рабочего газа, %;

k_н – коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и не аддиабатичность взрывного процесса, k_н = 3.

Масса газа, поступившего в помещение, определяется по формуле:

, кг (8.2)

где V_у – объем газа, поступившего в помещение из техногенного устройства, м³;

V_т – объем газа, поступившего в помещение из трубопровода, м³;

, м³ (8.3)

где Р₁ – абсолютное давление газа в техногенном устройстве, Р₁ = 102,1 кПа;

V – геометрический объем техногенного устройства, заполненный горючим газом,

м³.

м³

Объем газа, поступившего из трубопроводов:

, м³ (8.4)

где V_т1 – объем газа, поступившего в помещение из трубопровода до отключения подачи газа в газопровод

, м³ (8.5)

где В – расход газа в трубопроводе, м³/с; В = 0,106 м³/с;

t - время срабатывания запорного устройства или время необходимое для отключения подачи газа в газопровод. Принимаем t = 180 с при наличии клапана отсекателя.

м³

V_т2 – объем газа, поступившего в помещение, после отключения подачи газа в газопровод:

, м³ (8.6)

где Р_i – абсолютное давление газа на i-ом участке газопровода;

L_i – длина i-го участка газопровода;

r_i – внутренний радиус трубы на i-ом участке газопровода;

N – количество участков газопровода.

м³

кг

Стехиометрическую концентрацию горючего газа определяем по формуле:

, % (8.7)

где m – количество атомов углерода в молекуле горючего газа;

n – количество атомов водорода в молекуле горючего газа;

Объем помещения определяется как разность между геометрическим объемом и объемом занимаемым техногенными устройствами.

, м³ (8.8)

где L_п, B_п, H_п – соответственно длина, ширина и высота помещения;

L_п = 100 м, B_п = 20 м, H_п = 10 м.

м³.

Коэффициент участия газа во взрыве рассчитывается по формуле:

, (8.9)

где с_г – приведенная концентрация газа во взрывоопасной зоне помещения;

е_н – нижний концентрационный предел распространения пламени, е_н = 5%;

d - допустимое отклонение концентрации газа во взрывоопасной зоне, d = 1,38;

x_n – размер взрывоопасной зоны вдоль длины помещения;

y_n – размер взрывоопасной зоны вдоль ширины помещения;

z_n - размер взрывоопасной зоны вдоль высоты помещения.

, (8.10)

, м (8.11)

, м (8.12)

, м (8.13)

кПа

При полученном значении Р_s>0 существует вероятность взрыва, в результате которого может пострадать обслуживающий персонал.

7.2.2 Тепловое воздействие

При соприкосновении с наружной поверхностью стенки печи существует вероятность ожога кожного покрова обжигальщика. Для оценки этой вероятности рассчитаем температуру наружной поверхности стенки печи.

Определим поток тепла через стенку. Для этого выбираем 1 участок зоны охлаждения (см. тепловой баланс рабочего пространства печи), для которого температура рабочего пространства максимальна t = 980⁰С, а толщина стен кладки минимальна R = 1140 мм.

, Вт/м² , (8.14)

где t_вн – температура внутренней стороны печи, ⁰С; t_вн = 980⁰С;

t_в – температура окружающего воздуха, t_в = 20⁰С;

R_i – толщина i-го слоя кладки. Кладка двухслойная: R₁ = 250 мм, R₂ = 790 мм;

l_i – коэффициент теплопроводности i-го слоя кладки, Вт/м×⁰С. Для определения l для каждого слоя кладки найдем среднюю температуру кладки:

⁰С

, Вт/м×⁰С (8.15)

Вт/м×⁰С

a_н – коэффициент теплоотдачи, a_н = 15 Вт/м²×⁰С

Вт/м²

Определим температуру наружной поверхности стенки печи:

, ⁰С (8.16)

⁰С

Температура t_н превысила температуру поверхности стенки, допустимую по санитарным нормам равную 45⁰С. Поэтому требуется изолировать стенку теплоизолирующим материалом, например, минеральной ватой толщиной 100 мм (l_мв = 0,07 Вт/м×⁰С).

Проведем поверочный расчет по формулам (8.14) и (8.16):

Вт/м²