📄Работа №203266
Тема: Исследования пожароопасности СОЖ в промышленных стоках
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Пожарная безопасность
Объем:
66 листов
Год:
2019
Просмотров:
58
5660
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ С ТОЧНЫХ ВОД СОЖ.... 10
2 ОЦЕНКА ПОЖАРООПАСНОСТИ СВОБОДНОГО И
ЭМУЛЬГИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОЖ И ПЛЕНОК ЛКМ 33
2.1 Анализ документов для оценки пожарной опасности свободного и
эмульгированного состояния 33
2.2 Подготовка к проведению экспериментов 38
2.2.1 Подготовка эмульсий 39
2.2.2 Подбор материалов исследования 41
2.2.3 Выбор оборудования для определения температур вспышки и
воспламенения экспериментальным путем 43
2.3 Проведение экспериментов по определению температур вспышки и
воспламенения нефтепродуктов 47
2.4 Обработка полученных результатов 49
2.4.1 Монослойная система и эмульсии 49
2.4.2 Сложная система 50
3 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОЙ
ОПАСНОСТИ ИССЛЕДУЕМЫХ СИСТЕМ 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ С ТОЧНЫХ ВОД СОЖ.... 10
2 ОЦЕНКА ПОЖАРООПАСНОСТИ СВОБОДНОГО И
ЭМУЛЬГИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОЖ И ПЛЕНОК ЛКМ 33
2.1 Анализ документов для оценки пожарной опасности свободного и
эмульгированного состояния 33
2.2 Подготовка к проведению экспериментов 38
2.2.1 Подготовка эмульсий 39
2.2.2 Подбор материалов исследования 41
2.2.3 Выбор оборудования для определения температур вспышки и
воспламенения экспериментальным путем 43
2.3 Проведение экспериментов по определению температур вспышки и
воспламенения нефтепродуктов 47
2.4 Обработка полученных результатов 49
2.4.1 Монослойная система и эмульсии 49
2.4.2 Сложная система 50
3 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОЙ
ОПАСНОСТИ ИССЛЕДУЕМЫХ СИСТЕМ 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
📖 Аннотация
В данной работе проведено комплексное исследование пожароопасности смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в составе промышленных сточных вод машиностроительных предприятий. Актуальность исследования обусловлена широким применением многокомпонентных СОЖ и лакокрасочных материалов (ЛКМ), образующих сложнозагрязненные стоки, недостаточная очистка которых создает не только экологические, но и пожарные риски. Основное внимание уделено оценке пожарной опасности не только свободных, но и эмульгированных состояний нефтепродуктов, которые традиционно считаются менее опасными. В ходе экспериментальной работы, опирающейся на методики ГОСТ 12.1.044-89 и ГОСТ 4333-2014, были определены температуры вспышки и воспламенения для монослойных систем, эмульсий и сложных систем, включающих пленки ЛКМ. Полученные результаты выявили, что эмульгированное состояние углеводородных жидкостей может обладать сопоставимой или даже повышенной пожароопасностью по сравнению со свободным состоянием, что опровергает некоторые устоявшиеся представления. Научная значимость работы заключается в расширении представлений о механизмах воспламенения дисперсных систем в водной среде. Практическая ценность состоит в разработке рекомендаций для совершенствования норм пожарной безопасности, таких как СП 155.13130.2014, и технологий очистки промышленных стоков. Проведенный анализ опирается на исследования в области пожаровзрывобезопасности (Н.С. Артемьев), стандартизации методов испытаний и нормативного регулирования обращения с нефтепродуктами.
📖 Введение
Актуальность темы: наиболее стойкими популярными загрязняющими веществами окружающей среды являются нефть, нефтепродукты и вещества нефтяного происхождения (смазочно-охлаждающие жидкости).
Нефтепродуктами называются углеводородные смеси, а также отдельные химические соединения, получаемые путем переработки нефти.
Смазочно-охлаждающие жидкости - это многокомпонентные составы, главным назначением которых является охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Они уменьшают трение и защищают инструменты и заготовку от перегрева и коррозии, эффективно удаляют абразивную пыль и мелкую стружку из рабочей зоны, предотвращают быстрый износ основных элементов оборудования.
В процессе механической обработки поверхностей деталей из-за высоких температур СОЖ может переходить в газообразное состояние, образуя при этом аэродисперсные системы на основе аэрозолей СОЖ. При этом некоторые виды СОЖ содержат компоненты, имеющие малые температуры вспышки, следовательно, может происходить возгорание.
Смазочно-охлаждающие жидкости являются востребованным продуктом в различных отраслях промышленности, например, в машиностроении, что приводит к появлению значительного количества промышленных стоков, которые требуют дальнейшей очистки для применения воды повторно в технологическом процессе.
Помимо смазочно-охлаждающих жидкостей, использующихся на машиностроительных предприятиях в большом количестве, на разных стадиях производства также обращаются лакокрасочные материалы (лаки, краски, растворители), которые добавляют в сточные воды новые свойства и могут менять состав стоков.
Существуют различные методы очистки сточных вод, а именно механические, химические, физико-химические и биологические. В основном, их применяют комплексно. В качестве первого предварительного этапа очистки применяется отстаивание (механический метод).
В отстойниках увеличивается опасность возгорания разлившейся на поверхности воды пленки веществ, поэтому на предприятиях, указанных выше, отмечается обстановка повышенной пожарной опасности.
Таким образом, с развитием промышленности необходимо также разрабатывать и применять новые мероприятия по пожарной безопасности, иначе прогноз будет неутешительным. А согласно Конституции Российской Федерации каждый обязан сохранять природу и окружающую среду [1].
В рамках предыдущей выпускной квалификационной работы была доказана пожароопасность не только разлившейся пленки нефти и нефтепродуктов на воде, но и их эмульгированного состояния [46].
В рамках данной работы исследовалась пожарная опасность смазочно-охлаждающих жидкостей в промышленных стоках и созданные с ними сложные системы, включая лакокрасочные материалы.
Цель работы: исследование показателей пожарной опасности смазочно-охлаждающих жидкостей в промышленных стоках.
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
• анализ документов по оценке пожароопасности свободного и эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей;
• экспериментальная оценка пожароопасности свободного и
эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей и созданных с ними сложных систем;
• обработка и анализ полученных результатов.
Объект исследования: смазочно-охлаждающие жидкостей и созданные с ними сложные системы
Предмет исследования: экспериментальная оценка температур вспышки и воспламенения.
Научная новизна работы: состоит в оценке пожарной опасности чистого и эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей и созданных с ними сложных систем, включая лакокрасочные материалы, путем определения температур вспышки и воспламенения экспериментальным путем. Справочные источники указывают на температуры вспышки и воспламенения чистых продуктов, но отсутствует информация по свободному и эмульгированному состоянию и сложным системам.
Апробация результатов исследования: результаты работы представлены на следующих конференциях и конкурсе:
• LVII Международная научно-практическая конференция «Достижения науки - агропромышленному комплексу», ЧГАА, г. Челябинск (февраль 2018 г.);
• 62-ая международная научная конференция Астраханского
государственного технического университета, г. Астрахань (апрель 2018 г.);
• 70-я научная конференция «Наука ЮУрГУ», г. Челябинск (май 2018 г.);
• конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в рамках Международной специализированной выставки «Безопасность и охрана труда - 2018», г. Москва (декабрь 2019 г.) с получением Диплома II степени;
• XXIV Всероссийская студенческая научно-практическая конференция с международным участием, г. Иркутск (май 2019 г.)
Публикации: по материалам диссертации опубликовано шесть статей.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка.
Объем работы: содержит 66 страниц машинописного текста, 8 таблиц, 36 рисунков. Библиографический список включает 60 источников.
Нефтепродуктами называются углеводородные смеси, а также отдельные химические соединения, получаемые путем переработки нефти.
Смазочно-охлаждающие жидкости - это многокомпонентные составы, главным назначением которых является охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Они уменьшают трение и защищают инструменты и заготовку от перегрева и коррозии, эффективно удаляют абразивную пыль и мелкую стружку из рабочей зоны, предотвращают быстрый износ основных элементов оборудования.
В процессе механической обработки поверхностей деталей из-за высоких температур СОЖ может переходить в газообразное состояние, образуя при этом аэродисперсные системы на основе аэрозолей СОЖ. При этом некоторые виды СОЖ содержат компоненты, имеющие малые температуры вспышки, следовательно, может происходить возгорание.
Смазочно-охлаждающие жидкости являются востребованным продуктом в различных отраслях промышленности, например, в машиностроении, что приводит к появлению значительного количества промышленных стоков, которые требуют дальнейшей очистки для применения воды повторно в технологическом процессе.
Помимо смазочно-охлаждающих жидкостей, использующихся на машиностроительных предприятиях в большом количестве, на разных стадиях производства также обращаются лакокрасочные материалы (лаки, краски, растворители), которые добавляют в сточные воды новые свойства и могут менять состав стоков.
Существуют различные методы очистки сточных вод, а именно механические, химические, физико-химические и биологические. В основном, их применяют комплексно. В качестве первого предварительного этапа очистки применяется отстаивание (механический метод).
В отстойниках увеличивается опасность возгорания разлившейся на поверхности воды пленки веществ, поэтому на предприятиях, указанных выше, отмечается обстановка повышенной пожарной опасности.
Таким образом, с развитием промышленности необходимо также разрабатывать и применять новые мероприятия по пожарной безопасности, иначе прогноз будет неутешительным. А согласно Конституции Российской Федерации каждый обязан сохранять природу и окружающую среду [1].
В рамках предыдущей выпускной квалификационной работы была доказана пожароопасность не только разлившейся пленки нефти и нефтепродуктов на воде, но и их эмульгированного состояния [46].
В рамках данной работы исследовалась пожарная опасность смазочно-охлаждающих жидкостей в промышленных стоках и созданные с ними сложные системы, включая лакокрасочные материалы.
Цель работы: исследование показателей пожарной опасности смазочно-охлаждающих жидкостей в промышленных стоках.
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
• анализ документов по оценке пожароопасности свободного и эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей;
• экспериментальная оценка пожароопасности свободного и
эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей и созданных с ними сложных систем;
• обработка и анализ полученных результатов.
Объект исследования: смазочно-охлаждающие жидкостей и созданные с ними сложные системы
Предмет исследования: экспериментальная оценка температур вспышки и воспламенения.
Научная новизна работы: состоит в оценке пожарной опасности чистого и эмульгированного состояния смазочно-охлаждающих жидкостей и созданных с ними сложных систем, включая лакокрасочные материалы, путем определения температур вспышки и воспламенения экспериментальным путем. Справочные источники указывают на температуры вспышки и воспламенения чистых продуктов, но отсутствует информация по свободному и эмульгированному состоянию и сложным системам.
Апробация результатов исследования: результаты работы представлены на следующих конференциях и конкурсе:
• LVII Международная научно-практическая конференция «Достижения науки - агропромышленному комплексу», ЧГАА, г. Челябинск (февраль 2018 г.);
• 62-ая международная научная конференция Астраханского
государственного технического университета, г. Астрахань (апрель 2018 г.);
• 70-я научная конференция «Наука ЮУрГУ», г. Челябинск (май 2018 г.);
• конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в рамках Международной специализированной выставки «Безопасность и охрана труда - 2018», г. Москва (декабрь 2019 г.) с получением Диплома II степени;
• XXIV Всероссийская студенческая научно-практическая конференция с международным участием, г. Иркутск (май 2019 г.)
Публикации: по материалам диссертации опубликовано шесть статей.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка.
Объем работы: содержит 66 страниц машинописного текста, 8 таблиц, 36 рисунков. Библиографический список включает 60 источников.
✅ Заключение
Смазочно-охлаждающие жидкости достаточно широко применяются в промышленности. Большое их количество используется на машиностроительных предприятиях. При этом в процессе механической обработке материалов при нагревании СОЖ могут переходить в газообразное состояние, а некоторые компоненты, имеющие малые температуры вспышки, могут привести к возгоранию.
Наряду со смазочно-охлаждающими жидкостями на предприятиях машиностроительной отрасли широко применяются лакокрасочные материалы, что ведет к образованию промышленных сточных вод, загрязненных данными веществами. С целью повторного применения воды в технологическом процессе предприятия данные сточные воды подлежат очистке. Существующие методы очистки не обладают достаточной эффективностью, позволяющей полностью извлекать нефтепродукты и вещества нефтяного происхождения, из-за их сложного химического состава и состояний, в котором они могут находится в воде, такие как свободное, эмульгированное и растворенное состояния. Это может стать причиной не только экологических негативных последствий, но и влечет за собой высокую вероятность возникновения пожара.
Анализ ранее проведенных исследований в рамках предыдущей выпускной квалификационной работы показал, что пожароопасна не только разлившаяся пленка нефти и нефтепродуктов на воде, но и их эмульгированное состояние. Проведя анализ СОЖ, была выявлен большой диапазон табличных значений температур вспышки и воспламенения и нет опытного подтверждения пожарной опасности эмульгированного состояния.
Для экспериментальной оценке пожарной опасности, а именно определение температур вспышки и воспламенения, в рамках данной работы были взяты СОЖ «Avantin 320 S»», СОЖ «Экомилл 1100», СОЖ «Макрокул», технологическая воды из отстойника на предприятии Челябинской области. Исследовались монослойная система (чистые продукты), эмульсии (СОЖ в воде) и сложные системы (эмульсии СОЖ с переменной толщиной пленки лака ХВ-784 и лака НЦ-218 от 2 мм до 4 мм). Обоснование выбора данных СОЖ является то, что они широко распространены и применяются на предприятиях Челябинска.
Для определения температур вспышки и воспламенения выше 20 0С
использовалась электронагревательная печь ПВНЭ-220, для более низких температур - низкотемпературная баня, специально созданная в рамках работы.
Ограничением исследования пожароопасности монослойной системы и эмульгированного состояния СОЖ было достижение температуры кипения (100 °C) и, как следствие, затухание источника зажигания из-за испарения паров жидкости. Вследствие чего, точные значения температур вспышки и воспламенения исследуемых жидкостей в монослойной системе и в виде эмульсий определить не удалось из-за высокой концентрации воды в них.
Исследовав сложную систему, состоящую из эмульсии СОЖ и пленки ЛКМ на поверхности, установлено, что при увеличении толщины пленки лака увеличивается и пожароопасность исследуемых систем.
Также был проведен сравнительный анализ результатов сложной системы с данными по пожароопасности двухслойной системы, состоящей из чистой воды и пленки ЛКМ на ее поверхности, который показал, что значения температур воспламенения пленок лака на поверхности эмульсий СОЖ выше значений температур воспламенения пленок лака на поверхности чистой воды, т.е. пожароопасность понизилась.
В данном работе была дополнена шкала, показывающая риск воспламенения во времени года, которая была разработана в рамках предыдущей работы. Исследуемые вещества (СОЖ и технологическая вода из отстойника) в монослойной системе и эмульсии СОЖ имеют очень низкую пожарную опасность. Исследовав сложную систему и сопоставив результаты с двухслойной системой, можно сделать вывод, что добавление в воду смазочно-охлаждающих жидкостей в целом снижает пожароопасность сложных систем, но по шкале риска воспламенения оставляет их в среднем и высоком классе риска.
Наряду со смазочно-охлаждающими жидкостями на предприятиях машиностроительной отрасли широко применяются лакокрасочные материалы, что ведет к образованию промышленных сточных вод, загрязненных данными веществами. С целью повторного применения воды в технологическом процессе предприятия данные сточные воды подлежат очистке. Существующие методы очистки не обладают достаточной эффективностью, позволяющей полностью извлекать нефтепродукты и вещества нефтяного происхождения, из-за их сложного химического состава и состояний, в котором они могут находится в воде, такие как свободное, эмульгированное и растворенное состояния. Это может стать причиной не только экологических негативных последствий, но и влечет за собой высокую вероятность возникновения пожара.
Анализ ранее проведенных исследований в рамках предыдущей выпускной квалификационной работы показал, что пожароопасна не только разлившаяся пленка нефти и нефтепродуктов на воде, но и их эмульгированное состояние. Проведя анализ СОЖ, была выявлен большой диапазон табличных значений температур вспышки и воспламенения и нет опытного подтверждения пожарной опасности эмульгированного состояния.
Для экспериментальной оценке пожарной опасности, а именно определение температур вспышки и воспламенения, в рамках данной работы были взяты СОЖ «Avantin 320 S»», СОЖ «Экомилл 1100», СОЖ «Макрокул», технологическая воды из отстойника на предприятии Челябинской области. Исследовались монослойная система (чистые продукты), эмульсии (СОЖ в воде) и сложные системы (эмульсии СОЖ с переменной толщиной пленки лака ХВ-784 и лака НЦ-218 от 2 мм до 4 мм). Обоснование выбора данных СОЖ является то, что они широко распространены и применяются на предприятиях Челябинска.
Для определения температур вспышки и воспламенения выше 20 0С
использовалась электронагревательная печь ПВНЭ-220, для более низких температур - низкотемпературная баня, специально созданная в рамках работы.
Ограничением исследования пожароопасности монослойной системы и эмульгированного состояния СОЖ было достижение температуры кипения (100 °C) и, как следствие, затухание источника зажигания из-за испарения паров жидкости. Вследствие чего, точные значения температур вспышки и воспламенения исследуемых жидкостей в монослойной системе и в виде эмульсий определить не удалось из-за высокой концентрации воды в них.
Исследовав сложную систему, состоящую из эмульсии СОЖ и пленки ЛКМ на поверхности, установлено, что при увеличении толщины пленки лака увеличивается и пожароопасность исследуемых систем.
Также был проведен сравнительный анализ результатов сложной системы с данными по пожароопасности двухслойной системы, состоящей из чистой воды и пленки ЛКМ на ее поверхности, который показал, что значения температур воспламенения пленок лака на поверхности эмульсий СОЖ выше значений температур воспламенения пленок лака на поверхности чистой воды, т.е. пожароопасность понизилась.
В данном работе была дополнена шкала, показывающая риск воспламенения во времени года, которая была разработана в рамках предыдущей работы. Исследуемые вещества (СОЖ и технологическая вода из отстойника) в монослойной системе и эмульсии СОЖ имеют очень низкую пожарную опасность. Исследовав сложную систему и сопоставив результаты с двухслойной системой, можно сделать вывод, что добавление в воду смазочно-охлаждающих жидкостей в целом снижает пожароопасность сложных систем, но по шкале риска воспламенения оставляет их в среднем и высоком классе риска.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.