Тема: Повышение эффективности системы пожарной безопасности при производстве изопрена

Так как согласно статьи 3 Федерального закона 21.12.1994 № 69-ФЗ (ред. от 19.10.2023) «О пожарной безопасности» система обеспечения пожарной безопасности определен как совокупность сил и средств, а также мер правового, организационного, экономического, социального и научно¬технического характера, направленных на профилактику пожаров, их тушение и проведение аварийно-спасательных работ, актуальность темы исследования обусловлена тем, что в большинстве случаев при возникновении пожара пожарный подвергает себя опасности ради защиты технологического оборудования опасных производственных объектов. Также во всех случаях они не смогут добраться непосредственно до места возникновения пожара. Непосредственное присутствие пожарных в большинстве случаев подвергает их жизнь риску.
С внедрением в систему пожаротушения машины с автоматическим управлением мы могли бы легко свести к минимуму риски, с которыми сталкивается пожарный.
Роботизированные системы внедряются во все большее число областей повседневной жизни. Они предлагают множество преимуществ и новых возможностей. Большинство систем в настоящее время используются на открытом воздухе и в основном управляются вручную при сохранении прямой видимости. Таким образом, меньшему количеству пожарных приходится рисковать своей жизнью при выполнении опасных операций, в то время как они все еще могут эффективно тушить пожары. Пожары, особенно в промышленных условиях, часто наносят серьезный ущерб и могут быть более опасными из-за химических веществ.
Объект исследования: процесс производства изопрена.
Предмет исследования: эффективность системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена на территории ООО «Тольяттикаучук».
Цель исследования: повышение эффективности системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена за счёт разработанных автоматизированных средств пожарообнаружения и
пожаротушения.
Гипотеза исследования состоит в том, что эффективность системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена на территории ООО «Тольяттикаучук» может быть повышена, если:
- провести анализ эффективностс системы пожарной безопасности на действующем производстве ООО «Тольяттикаучук»;
- разработать программу внедрения мероприятий
автоматизированных средств пожарообнаружения и пожаротушения при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
- анализ пожарной опасности процесса производства изопрена и существующие меры пожаровзрывозащиты технологического оборудования;
- анализ эффективности системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена;
- анализ современных методов и способов повышения эффективности пожарной безопасности технологических процессов с применением ЛВЖ;
- апробация и внедрение системы обеспечения пожарной безопасности процесса производстве изопрена;
- оценка эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению пожарной безопасности процесса производства изопрена.
Для решения поставленных задач используется комплексный метод исследования, включающий анализ теоретических и практических данных в области обеспечения пожарной безопасности процесса производства изопрена.
Теоретико-методологическую основу исследования составили труды ученых, научные статьи по анализу существующих современных методов и способов повышения эффективности пожарной безопасности технологических процессов с применением ЛВЖ.
Базовыми для настоящего исследования явились также статистические данные по существующим современным методам и способам обеспечения пожарной безопасности технологических процессов с применением ЛВЖ.
Методы исследования: анализ статистических данных, системный анализ, методы оценки последствий возможных пожарных рисков, обработки экспериментальных данных.
Опытно-экспериментальная база исследования: действующее
производство на территории ООО «Тольяттикаучук».
Научная новизна данной работы: предложен инновационный
роботехнический комплекс пожарообнаружения и пожаротушения.
Теоретическую значимость будут иметь следующие результаты диссертационной работы: современный метод пожарообнаружения и тушения пожаров.
Практическая значимость заключается в применении методов и способов повышения эффективности пожарной безопасности технологических процессов с применением ЛВЖ.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечивались:
- корректным применением методов исследований;
- результатами проведённой оценки эффективности предлагаемых мер по повышению эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению пожарной безопасности процесса производства изопрена.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в анализе эффективности системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена в организации и выявлении слабых мест в действующей системы пожарной безопасности с целью её дальнейшего совершенствования.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Результаты отражены в статье Болтунова А.Д. И Исследование современных методов и способов обеспечения пожарной безопасности // Студенческий: электрон. научн. журн. 2024. № 10(264). URL:
https://sibac.info/journal/student/264/321791 (дата обращения: 11.05.2024)..
На защиту выносятся:
- результаты анализа пожарной опасности процесса производства изопрена;
- результаты анализа эффективности системы пожарной безопасности при использовании ЛВЖ в процессе производства изопрена;
- результаты анализа современных методов и способов повышения эффективности пожарной безопасности применения ЛВЖ;
- результаты апробации системы обеспечения пожарной безопасности процесса производства изопрена;
- результаты оценки эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
Структура магистерской диссертации работа обусловлена целью и задачами исследования, состоит из трёх разделов и содержит 7 таблиц, список используемых источников (35 источников). Основной текст работы изложен на 92 страницах.

Купить

В первом разделе определено, что установка И-3-13-16 предназначена для получения формалина, который образуется в процессе окисления метанола, и является полупродуктом синтеза диметилдиоксана.
Сжиженные углеводородные газы под давлением находятся в жидком состоянии, но при нормальных условиях (при прорыве их в атмосферу) они быстро испаряются, превращаясь в тяжелый (тяжелее воздуха) газ, который, стелясь по земле, образует в смеси с воздухом взрывоопасные смеси.
Наиболее опасными местами в производстве формалина являются:
- спиртоиспарители № 4/1-3 для испарения метанольной шихты - ввиду возможности образования взрывной концентрации в случае нарушения соотношения метанол: воздух;
- реакторы № 6/1-3 - ввиду высокотемпературного процесса каталитического окисления метанола в формальдегид;
- насосное отделение - ввиду большого количества насосов и возможности создания загазованности помещения.
В силу указанных особенностей и во избежание несчастных случаев, взрывов, пожаров эксплуатация производства должна осуществляться в строгом соблюдении правил промышленной безопасности, норм технологического режима, указанных в регламенте.
При работе возможны следующие аварийные ситуации:
- прекращение подачи оборотной воды;
- прекращение подачи пара;
- прекращение подачи воздуха КИПиА;
- прекращение подачи рассола
- отключение электроэнергии;
- прекращение подачи азота;
- прорыве горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей (горячих и холодных), взрыв, пожар;
- прорыв углеводородов, топливного газа, загазованность территории, пожар;
- прекращение приема химзагрязненных стоков;
- проскок углеводородов с водой, подаваемой из куба колонны № 140 в ХЗК;
- прекращение подачи сырья;
- выброс газообразных или жидких углеводородов;
- разрыв змеевика печи 8/3;
- прекращение подачи топливного газа на печи 8/1-4;
- выброс из факельного ствола жидких углеводородов;
- пожар.
На исследуемом объекте защиты установлены лафетные ствол, которые предназначены для тушения и локализации очагов пожара в радиусе 50 метров за счёт ручного маневрирования водяной струей в горизонтальной и в вертикальной плоскости.
Во втором разделе определено, что в настоящее время разрабатывается широкий спектр пожарных роботов с использованием обычных микроконтроллеров. Однако это только прототипы, и они могут быть изменены. Для этого есть много причин, некоторые из которых включают высокую стоимость, недостаточную эффективность, из-за трудноуловимых пожаров и т.д. Работа в рамках этого исследования включает в себя решение вышеуказанных трудностей и создание описания прототипа, который был бы почти эквивалентен функционированию в режиме реального времени.
Пожарный робот - это независимое наземное транспортное средство, способное ощущать присутствие огня и тушить возникающий пожар. Автоматическая система огнетушения со встроенными датчиками и защитой для оптимизации эффективности пожаротушения. Надлежащее использование робота обеспечит проведение учений по тушению пожара и восстановлению без риска для жизней пожарных, используя робототехнику в качестве альтернативного выбора человека. Представлена конструкция и реализация робота-огнетушителя, в котором используются три типа датчиков пожара, таких как датчик пламени, датчик дыма и датчик температуры, для повышения надежности обнаружения пожара. Несколько систем управления управляют роботом, чтобы он мог более эффективно тушить пожар.
Ранее роботы-пожарные управлялись с помощью различных электронных устройств, и эти устройства предлагали огромный простор для работы. Но благодаря передовым технологиям мы можем визуализировать того же робота с помощью приложения для Android для управления поведением робота. С помощью таких роботов пожарные могут снизить опасность своей работы, а движения роботов становятся более эффективными.
Концепция робота определяет машину, которая может быть сконфигурирована так, чтобы подчиняться правилам и реагировать на внешние стимулы. Эти роботы особенно эффективны в отраслях промышленности, где повышен риск возгорания или взрыва.
Предлагаемое транспортное средство способно автоматически определять наличие пожара и тушить его с помощью датчиков. Для управления движением робота требуются редукторные двигатели и привод двигателя. Схема реле используется для контроля работы насоса, и при обнаружении пожара она взаимодействует с микроконтроллером (Arduino UNO R3) через модуль Bluetooth. Предлагаемый робот оснащен водоструйным распылителем, способным разбрызгивать воду или подавать пену. Интерфейс arduino Android обнаруживает препятствия с помощью ультразвуковых датчиков на расстоянии до 80 м. Связь между мобильным телефоном и роботом будет осуществляться через Bluetooth, который будет иметь графический интерфейс для мониторинга движения робота.
В третьем разделе установлено, что робот-пожарный может быть изготовлен из доступных материалов, и были проведены некоторые тесты, чтобы оценить его эффективность в различных ситуациях.
Поскольку робот-пожарный должен выдерживать различные ситуации, этот тест эффективности поможет нам создать лучшую модель.
Противопожарный робот достаточно эффективен для борьбы с огнем в небольших масштабах. Он может лучше ощущать пламя в темных местах. Поскольку он может мгновенно обнаруживать пожар и тушить его до распространения. Этот мультисенсорный робот может стать решением по обеспечению пожарной безопасности процесса производства изопрена.
При достаточном финансировании и масштабах применения робот такой конструкции также может бороться с крупными пожарами с большей резервируемостью, а усовершенствованный датчик обнаружения пожара может обеспечить даже более раннее обнаружение пожара при любых обстоятельствах.
Можно установить больше датчиков для повышения производительности, а также сократить время реакции при обнаружении источника пожара.
С добавлением камеры 360° мы можем обеспечить большое поле зрения. Резервуар может быть заменен водопроводом для тушения более крупного источника огня.
Цветовое распознавание огня не очень надежно. Следовательно, вместо USB-камеры можно установить тепловизионную камеру для лучшего обнаружения источника огня в зависимости от интенсивности.
В заключение, автоматический робот-огнетушитель, использующий IoT, является многообещающей технологией, которая может помочь предотвратить пожары и защитить жизни и имущество.
Используя датчики Интернета вещей и возможности подключения, такой робот может обнаруживать пожары на ранней стадии, перемещаться к месту пожара и тушить его автономно.
Некоторые потенциальные преимущества этой технологии включают более быстрое время реагирования, уменьшение ущерба имуществу и повышение безопасности людей, находящихся вблизи очага пожара. Кроме того, роботы-огнетушители с поддержкой Интернета вещей могут использоваться в различных условиях, таких как дома, офисы и фабрики, для предотвращения пожаров до того, как они выйдут из-под контроля. Однако при внедрении этой технологии также возникают некоторые проблемы, такие как обеспечение надежности и безопасности робота, интеграция его с существующими системами пожарной безопасности и управление данными и подключением, необходимыми для функционирования Интернета вещей.
Разработанная система смогла успешно выполнить тестовые сценарии. Подача сигнала пожарной сигнализации, а также навигация к соответствующим помещениям прошли без ошибок.
Алгоритм обнаружения пожара надежно обнаружил возгорания. Благодаря точной локализации и правильному расчету траектории процесс тушения всегда проходил успешно. Кроме того, связь и координация между системами работали безупречно. Процесс тушения начался, когда робот остановился, и робот начал обратный путь на исходную позицию после сообщения об успешном тушении. Испытания были успешно повторены несколько раз на разных установках. Система, описанная в этом разделе, показывает, что автономная мобильная роботизированная платформа является полезным дополнением к установленным системам пожаротушения. Представленный автономный робот позволяет успешно обнаруживать локальные и более мелкие пожары и тушить их.
Интегральный экономический эффект от использования робота обнаружения и тушения пожаров в ООО «Тольяттикаучук» за десять лет составит 17252363,07 рублей.

Купить