Оценка влияния пылевоздушной смеси муки и сахарной пудры на взрывопожарную опасность производства кондитерских изделий
|
РЕФЕРАТ 2
1 ОЦЕНКА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ 8
1.1 Характеристика взрывоопасных свойств пылей 9
1.2 Характеристика пожаровзрывоопасности кондитерского производства 13
1.2.1 Статистика и причины взрывов 13
1.2.2 Пожаровзрывоопасность кондитерских производств 15
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 22
2.1. Характеристика объекта исследования 22
2.2 Методы исследования мучной и сахарной пыли 23
2.2.1 Метод определения удельной поверхности порошков на приборе
ПСХ-10А 23
2.2.2 Метод определения влажности 25
2.2.3 Метод определения нижнего концентрационного предела
распространения пламени и максимального давления взрыва 26
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗРЫВООПАСНЫХ СВОЙСТВ ПЫЛИ 32
3.1. Определение удельной поверхности пыли 32
3.2. Определение влажности пыли 32
3.3 Определение максимального давления взрыва и нижнего концентрационного
предела распространения пламени сухих чистых продуктов и их смесей 33
3.4 Определение максимального давления взрыва и нижнего концентрационного
предела распространения пламени сухих чистых продуктов и их смесей 36
4 КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ПОЖАРНОЙ И
ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ 40
4.1 Методика расчета критериев взрывопожарной опасности помещений 41
4.1.1 Методика определения категории Б по пожарной и взрывопожарной
опасности 42
4.1.2 Методика определения категории В по пожарной и взрывопожарной
опасности 45
4.2 Характеристика помещения подготовки сырья 47
4.3 Расчет категории помещения подготовки муки и сахарной пудры по
взрывопожарной и пожарной опасности 50
5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 54
5.1 Расчет аварийной вентиляции 54
5.2 Преимущества установки датчика измерения концентрации пыли 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
1 ОЦЕНКА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ 8
1.1 Характеристика взрывоопасных свойств пылей 9
1.2 Характеристика пожаровзрывоопасности кондитерского производства 13
1.2.1 Статистика и причины взрывов 13
1.2.2 Пожаровзрывоопасность кондитерских производств 15
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 22
2.1. Характеристика объекта исследования 22
2.2 Методы исследования мучной и сахарной пыли 23
2.2.1 Метод определения удельной поверхности порошков на приборе
ПСХ-10А 23
2.2.2 Метод определения влажности 25
2.2.3 Метод определения нижнего концентрационного предела
распространения пламени и максимального давления взрыва 26
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗРЫВООПАСНЫХ СВОЙСТВ ПЫЛИ 32
3.1. Определение удельной поверхности пыли 32
3.2. Определение влажности пыли 32
3.3 Определение максимального давления взрыва и нижнего концентрационного
предела распространения пламени сухих чистых продуктов и их смесей 33
3.4 Определение максимального давления взрыва и нижнего концентрационного
предела распространения пламени сухих чистых продуктов и их смесей 36
4 КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ПОЖАРНОЙ И
ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ 40
4.1 Методика расчета критериев взрывопожарной опасности помещений 41
4.1.1 Методика определения категории Б по пожарной и взрывопожарной
опасности 42
4.1.2 Методика определения категории В по пожарной и взрывопожарной
опасности 45
4.2 Характеристика помещения подготовки сырья 47
4.3 Расчет категории помещения подготовки муки и сахарной пудры по
взрывопожарной и пожарной опасности 50
5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 54
5.1 Расчет аварийной вентиляции 54
5.2 Преимущества установки датчика измерения концентрации пыли 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
На промышленных предприятиях, использующих и перерабатывающих горючие вещества и материалы, существует опасность пожара и взрыва. К взрывопожароопасным объектам относятся цеха по приготовлению угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, мукомольные предприятия, кондитерские, лесопильные, деревообрабатывающие производства и др.
В кондитерской промышленности пожароопасным является технологический процесс подготовки сырья, который заключается в просеивании муки и сахарной пудры. При подготовке исходных пылевых материалов в производственных помещениях образуются пылевоздушные смеси муки и сахарной пудры.
На кондитерских предприятиях подготовка сахарной пудры и муки может осуществляться в одном помещении, что повышает взрывопожароопасность технологического процесса подготовки сырья.
В литературных источниках достаточно полно изучены взрывоопасные свойства чистых продуктов - муки и сахарной пудры. Однако для обеспечения взрывопожарной безопасности пищевых производств, в технологических процессах которых используются смеси взрывоопасных пылей, особый интерес представляет теоретическое и практическое изучение свойств пылевоздушных смесей, в частности, муки и сахарной пудры, а также разработка мероприятий по пожарной безопасности.
Цель работы: оценить влияние пылевоздушной смеси муки и сахарной пудры на взрывопожарную опасность производства кондитерских изделий .
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
- проанализировать научно-техническую литературу по вопросам взрывопожарной опасности муки и сахарной пудры;
- изучить технологию подготовки муки и сахарной пудры в кондитерском производстве;
- исследование взрывоопасных свойств чистых продуктов их смесей (APmax и НКПР);
- рассчитать критерии пожарной опасности технологического процесса (избыточное давление взрыва) и определить категорию помещения по
взрывопожарной и пожарной опасности участка подготовки сырья;
- разработать мероприятия по обеспечению взрывобезопасности технологического процесса подготовки сырья.
Объектом исследования: являются материалы кондитерского
производства (пшеничная мука и сахарная пудра).
Предметом исследования: является влияние содержания мука и сахарной пудры в пылевоздушной смеси на показатели взрывопожароопасности (максимальное давление взрыва и нижний концентрационный предел распространения пламени).
Научная новизна: состоит в установлении влияния состава смеси «мука - сахарная пудра» на показатели взрывопожароопасности (максимальное давление взрыва и нижнего концентрационного предела распространения пламени) и разработка мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной помещений подготовки муки и сахарной пудры.
Апробация результатов исследования: результаты работы
представлены на IV-ой Всероссийской студенческой конференции (с международным участием), ЮУрГУ г. Челябинск (апрель 2017 г.), VII-ой Всероссийской научно-практическая конференция, ИРНИТУ г. Иркутск (ноябрь 2017 г.), LVII международная научно-практическая конференция, Южно-Уральский ГАУ г. Челябинск (февраль 2018).
Публикации: по материалам диссертации опубликованы три статьи в сборнике: «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи» материалы IV-ой Всероссийской студенческой конференции (с международным участием), ЮУрГУ г. Челябинск (апрель 2017 г.), с. 198 -200; «Техносферная безопасность в XXI веке» материалы VII-ой Всероссийской научнопрактическая конференция, ИРНИТУ г. Иркутск (ноябрь 2017 г.), с. 206-210; «Достижения науки - агропромышленному комплексу» материалы LVII международная научно-практическая конференция, Южно-Уральский ГАУ г. Челябинск (февраль 2018), с. 347-351.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка.
Объем работы: содержит 64 страниц машинописного текста, 21 таблицу, 19 рисунков. Библиографический список включает 50 источника.
В кондитерской промышленности пожароопасным является технологический процесс подготовки сырья, который заключается в просеивании муки и сахарной пудры. При подготовке исходных пылевых материалов в производственных помещениях образуются пылевоздушные смеси муки и сахарной пудры.
На кондитерских предприятиях подготовка сахарной пудры и муки может осуществляться в одном помещении, что повышает взрывопожароопасность технологического процесса подготовки сырья.
В литературных источниках достаточно полно изучены взрывоопасные свойства чистых продуктов - муки и сахарной пудры. Однако для обеспечения взрывопожарной безопасности пищевых производств, в технологических процессах которых используются смеси взрывоопасных пылей, особый интерес представляет теоретическое и практическое изучение свойств пылевоздушных смесей, в частности, муки и сахарной пудры, а также разработка мероприятий по пожарной безопасности.
Цель работы: оценить влияние пылевоздушной смеси муки и сахарной пудры на взрывопожарную опасность производства кондитерских изделий .
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
- проанализировать научно-техническую литературу по вопросам взрывопожарной опасности муки и сахарной пудры;
- изучить технологию подготовки муки и сахарной пудры в кондитерском производстве;
- исследование взрывоопасных свойств чистых продуктов их смесей (APmax и НКПР);
- рассчитать критерии пожарной опасности технологического процесса (избыточное давление взрыва) и определить категорию помещения по
взрывопожарной и пожарной опасности участка подготовки сырья;
- разработать мероприятия по обеспечению взрывобезопасности технологического процесса подготовки сырья.
Объектом исследования: являются материалы кондитерского
производства (пшеничная мука и сахарная пудра).
Предметом исследования: является влияние содержания мука и сахарной пудры в пылевоздушной смеси на показатели взрывопожароопасности (максимальное давление взрыва и нижний концентрационный предел распространения пламени).
Научная новизна: состоит в установлении влияния состава смеси «мука - сахарная пудра» на показатели взрывопожароопасности (максимальное давление взрыва и нижнего концентрационного предела распространения пламени) и разработка мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной помещений подготовки муки и сахарной пудры.
Апробация результатов исследования: результаты работы
представлены на IV-ой Всероссийской студенческой конференции (с международным участием), ЮУрГУ г. Челябинск (апрель 2017 г.), VII-ой Всероссийской научно-практическая конференция, ИРНИТУ г. Иркутск (ноябрь 2017 г.), LVII международная научно-практическая конференция, Южно-Уральский ГАУ г. Челябинск (февраль 2018).
Публикации: по материалам диссертации опубликованы три статьи в сборнике: «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи» материалы IV-ой Всероссийской студенческой конференции (с международным участием), ЮУрГУ г. Челябинск (апрель 2017 г.), с. 198 -200; «Техносферная безопасность в XXI веке» материалы VII-ой Всероссийской научнопрактическая конференция, ИРНИТУ г. Иркутск (ноябрь 2017 г.), с. 206-210; «Достижения науки - агропромышленному комплексу» материалы LVII международная научно-практическая конференция, Южно-Уральский ГАУ г. Челябинск (февраль 2018), с. 347-351.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка.
Объем работы: содержит 64 страниц машинописного текста, 21 таблицу, 19 рисунков. Библиографический список включает 50 источника.
Статистика показывает, что в течение года в мире происходит 400-500 взрывов, связанных с пылью, образующейся при переработке и хранении муки и сахарной пудры. Наиболее опасным является процесс подготовки сырья, который заключается в просеивании муки и сахарной пудры на аппаратах просеивателях. На кондитерских предприятиях подготовка муки и сахарной пудры может осуществляться в одном помещении, что повышает взрывопожароопасность технологического процесса подготовки сырья.
При подготовке сырья в производственных помещениях образуются пылевоздушные смеси муки и сахарной пудры, которые характеризуются взрывопожароопасными показателями: максимальное давление взрыва, НКПР и определяются влажностью и удельной поверхностью.
В работе определена удельная поверхность муки (1800 см2/г) и сахарной пудры (1300 см2/г). Установлено, что при хранении в комнатных условиях влажность сахарной пудры и муки составляет 1,2 % и 11,2 %, а при хранении на открытом воздухе - 9,6 % и 17 %.
Находясь в дисперсном состоянии, мука и сахарная пудра между собой образуют смеси с различным составом, которые также являются взрывопожароопасными. Установлено, что максимальное давление взрыва чистых продуктов и их смесей для сухой пылевоздушной смеси составляет 527-623 кПа, что в 2 раза больше влажной - 197-267 кПа. Объясняется это тем, что в процессе нагрева пыли, большое количество тепла тратится на испарение влаги.
Нижний концентрационный предел распространения пламени влажных (44-25 г/м3) чистых продуктов и их смесей на 30 % меньше сухих (3315 г/м3).
На основании фактических замеров концентрации пылевоздушной смеси и объема пылевоздушного облака в помещении подготовки сырья ООО «Мирель», произведен расчет категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности при нормальных условиях работы оборудования и при аварийной ситуации. Установлено, что при нормальных условиях работы оборудования помещение относиться к категории В3, а при аварийной работе оборудования помещения относится к категории Б.
На основании проведенной оценки пожарной безопасности в помещении подготовки сырья ООО «Мирель», предложено установить аварийную вентиляцию. С целью снижения категории помещения с Б на В3 проведен расчет кратности воздухообмена. Установлено, что для обеспечения пожарной безопасности кратность воздухообмена аварийной вентиляции должна составлять 5 с-1.
Для осуществления контроля за состоянием пылевоздушной смеси в воздухе рабочей зоны предложено установить датчик измерения концентрации пыли «ДАСТ», который позволяет делать 1000 циклов измерений без смены фильтрующей ленты в режиме многократных измерений, внутренняя энергонезависимая память, рассчитана на запись и хранение 999 результатов измерений.
При подготовке сырья в производственных помещениях образуются пылевоздушные смеси муки и сахарной пудры, которые характеризуются взрывопожароопасными показателями: максимальное давление взрыва, НКПР и определяются влажностью и удельной поверхностью.
В работе определена удельная поверхность муки (1800 см2/г) и сахарной пудры (1300 см2/г). Установлено, что при хранении в комнатных условиях влажность сахарной пудры и муки составляет 1,2 % и 11,2 %, а при хранении на открытом воздухе - 9,6 % и 17 %.
Находясь в дисперсном состоянии, мука и сахарная пудра между собой образуют смеси с различным составом, которые также являются взрывопожароопасными. Установлено, что максимальное давление взрыва чистых продуктов и их смесей для сухой пылевоздушной смеси составляет 527-623 кПа, что в 2 раза больше влажной - 197-267 кПа. Объясняется это тем, что в процессе нагрева пыли, большое количество тепла тратится на испарение влаги.
Нижний концентрационный предел распространения пламени влажных (44-25 г/м3) чистых продуктов и их смесей на 30 % меньше сухих (3315 г/м3).
На основании фактических замеров концентрации пылевоздушной смеси и объема пылевоздушного облака в помещении подготовки сырья ООО «Мирель», произведен расчет категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности при нормальных условиях работы оборудования и при аварийной ситуации. Установлено, что при нормальных условиях работы оборудования помещение относиться к категории В3, а при аварийной работе оборудования помещения относится к категории Б.
На основании проведенной оценки пожарной безопасности в помещении подготовки сырья ООО «Мирель», предложено установить аварийную вентиляцию. С целью снижения категории помещения с Б на В3 проведен расчет кратности воздухообмена. Установлено, что для обеспечения пожарной безопасности кратность воздухообмена аварийной вентиляции должна составлять 5 с-1.
Для осуществления контроля за состоянием пылевоздушной смеси в воздухе рабочей зоны предложено установить датчик измерения концентрации пыли «ДАСТ», который позволяет делать 1000 циклов измерений без смены фильтрующей ленты в режиме многократных измерений, внутренняя энергонезависимая память, рассчитана на запись и хранение 999 результатов измерений.
