Алгоритм Безапосности: издание для профессионалов
Санкт-Петербург:
тел./факс: (812) 331-12-60 office@algoritm.org
Москва:
тел./факс: (499) 641-05-26moscow@algoritm.org

Главная
Новости
О журнале
Архив
Свежий номер
Реклама
Подписка
Контакты
Сотрудничество
 

Если вы хотите стать распространителем нашего журнала

 
 
 
 
 

"Алгоритм Безопасности" № 3, 2018 год.

Содержание

Применение углекислотных систем пожаротушения на производственных объектах с прокатными станами
Д.Е. Беляков, Р.Е. Чугунов, Д.С. Мухлаев


Применение углекислотных систем пожаротушения на производственных объектах с прокатными станами

Беляков Дмитрий Евгеньевич, начальник ПКО «ТЕХНОС-М+»
Чугунов Роман Евгеньевич, инженер-проектировщик
Мухлаев Денис Сергеевич, ведущий инженер-проектировщик

Производственные здания с прокатными станами в основной своей массе представляют собой одноэтажные многопролетные корпуса значительной высоты с ограждающими конструкциями из кирпича или монолитного железобетона и со сложной конструкцией внутреннего пространства, в том числе маслоподвалов, маслотоннелей, кабельных подпольев. Следует отметить, что ввиду технологических особенностей производств, связанных с применением прокатных станов, на внутренних площадях подобных объектов размещается большое количество дорогостоящего, а иногда и уникального оборудования.

Особенности пожаротушения на производственных объектах с прокатными станами

Тушение пожаров на таких объектах с прокатным производством имеет свои особенности, связанные с наличием следующих факторов пожарной опасности:

  • широко развитой сети кабельного хозяйства;
  • большого количества масла в маслоподвалах: наличие резервуаров для хранения масла, станций подачи технологической смазки, насосно-аккумуляторных станций для гидроприводов станов, в которых имеется избыточное давление масла, и других агрегатов маслохозяйства;
  • нагретых металлических деталей или изделий на станах горячей прокатки;
  • применение горючих (взрывоопасных) газов в нагревательных печах при резке металла;
  • применение огнеопасных лаков, красок и других покрытий, и огнеопасных растворителей, требующихся при создании антикоррозионных и других покрытий на изделиях готового проката.


Рис. 1. Изотермический модуль газового пожаротушения низкого давления (МИЖУ)

Большие площади промышленных зданий с прокатным производством требуют уделять особое внимание обеспечению безопасной эксплуатации оборудования сотрудниками предприятия и их эвакуации в случае возникновения пожара.

Таким образом, для объектов с применением прокатных станов предъявляются повышенные требования к техническим средствам, применяемым для тушения пожаров, — их надежности, скорости и точности подачи огнетушащих веществ, устойчивости к коррозии и др.

Противопожарная защита подобных производственных объектов в настоящее время остается весьма актуальной как у нас в стране, так и за рубежом.

Основными параметрами тушения пожаров на производствах, связанных с прокатными станами, являются: габариты непосредственно прокатных станов, которые могут достигать десятка метров, вспомогательного технологического обоудования, а также встроенных в основные цеха производственных помещений, площадь пожара, характеристики горючих жидкостей, применяемых в производстве и пр.

Непосредственно механизм тушения пожара на объектах с прокатными станами заключается в том, чтобы создать в зоне горения такие условия, при которых самопроизвольное горение огнеопасных веществ и оборудования, используемых на производстве, в начальный момент времени возникновения пожара стало невозможным. Это может быть осуществлено посредством исключения доступа окислителя в зону горения, торможением скоростей реакций горения с помощью химически активных ингибиторов, охлаждением этой зоны до температуры потухания пламени.

Практика борьбы с пожарами, особенно на производствах, связанных с прокатными станами, показывает, что более важными являются такие понятия, как надежность действующей системы пожаротушения и эффективность действия применяемых средств пожаротушения. Вероятность возникновения пожаров на действующих прокатных производствах обусловлена высокой пожароопасностью технологического оборудования, используемых материалов и веществ в электрическом и тепловом хозяйстве.

Кабельное и масло-хозяйства зачастую составляют большую часть пожарной нагрузки производственного объекта. Существующие нормативные документы предусматривают оборудование помещений, зданий и сооружений, в которых возможно возникновение пожара, системами автоматической противопожарной защиты и оповещения.


Рис. 2. Полиграфическое производство, линия по окраске фольги

Особенности современных производственных предприятий:

  • масштабность производственных площадей;
  • энергоемкость оборудования;
  • применение огнеопасных и взрывоопасных материалов и веществ;
  • высокая стоимость оснащения производства и сложность технологических процессов;
  • сложная обстановка для пожаротушения (большие размеры, плотная застройка, применение облегченных конструкций из металла и полимеров с низкой огнестойкостью.

Основными источниками пожарной опасности на современных производственных предприятиях являются:

  • нарушение технологического режима (по статистике это самая частая причина — до 33% случаев). Технологические процессы, осуществляемые на производстве, отличаются большим разнообразием и сложностью: это и механическая обработка деталей, и процессы очистки, обслуживания, сушки, окраски. Часто технологический процесс идет с повышенными температурами и даже с применением открытого огня;
  • неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки, большие переходные сопротивления;
  • использование ЛВЖ, сложное оборудование, разветвленная система трубопроводов, большое количество электроустановок;
  • самовозгорание промасленной ветоши, масла и др., несоблюдение графика ремонта, износ оборудования, неисправность запорной арматуры.

Исходя из этого, основные задачи, стоящие перед проектировщиком при работе с такими объектами, следующие:

  • обеспечить раннее обнаружение возгорания и исключить ложные срабатывания установок пожаротушения;
  • обеспечить эвакуацию обслуживающего персонала;
  • обеспечить ликвидацию очага пожара на раннем этапе и предотвратить повторное воспламенение;
  • обеспечить отсутствие негативного воздействия противопожарных систем на технологический процесс и оборудование.


Рис. 3. Пробный пуск углекислоты на прокатном стане

В зависимости от вида пожарной нагрузки, конструктивных особенностей здания, технологического процесса, расположения основных очагов возможного возгорания объекты разделяются на зоны пожаротушения.

Одно направление пожаротушения может распространяться на несколько зон. Модульное построение системы пожаротушения позволяет гибко осуществлять информационный обмен между приборами, оперативно изменять или наращивать систему, экономит материальные ресурсы.

Технические решения, приборы и оборудование по обеспечению пожарной безопасности на объектах прокатного производства должны отвечать требованиям сейсмостойкости, влагозащищенности, электромагнитной совместимости и помехоустойчивости технических средств.

В настоящее время, ввиду актуальности противопожарной защиты подобных объектов, на нашем рынке присутствуют как зарубежные, так и отечественные производители. Однако последние выигрывают за счет более оперативной технической поддержки и сервисного обслуживания, а в последнее время — и более стабильной цены, практически не зависящей от курса валюты.

Проектирование систем пожаротушения и охлаждения для объектов, связанных с применением на производстве прокатных станов, ведется на основании требований федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».

В настоящее время все большее распространение в соответствии с требованиями части нормативных документов и ведомственными нормами пожарной безопасности получает оборудование прокатных станов автоматическими установками пожаротушения, а именно, в большинстве своем, пенными и углекислотными.


Рис. 4. Изотермический модуль с РУ в станции пожаротушения

Преимущества и недостатки пенных и газовых АУПТ

Системы пенного пожаротушения имеют ряд преимуществ, таких как возможность устранить пожар на больших площадях, возможность объемного способа ликвидации очага возгорания и ряд других. Но стоит отметить, что наряду с преимуществами система имеет и ряд недостатков, одним из которых является утилизации отходов продукта пожаротушения.

Пена обладает высоким охлаждающим и изолирующим эффектом по сравнению с водой, но значительно уступает по этим параметрам газовым, в частности, углекислотным системам пожаротушения, особенно если речь идет о пожаротушении локальным по объему способом.

Углекислота, как огнетушащее вещество обладает сильным охлаждающим эффектом, что крайне выгодно выделяет ее из ряда других огнетушащих веществ, особенно в условиях необходимости противопожарной защиты прокатных станов, работа которых связана, в том числе, и с повышенными температурами, обеспечивая дополнительное охлаждение стенок оборудования и препятствуя тем самым повторному возгоранию очага пожара.

Стоит отметить еще одно не маловажное преимущество газовых АУПТ: при подаче газовых огнетушащих средств существует возможность управлять газовыми потоками за счет способа их подачи в зону горения, а при подаче воздушноханической пены о таких способах подачи говорить не приходится.

С учетом вышеизложенного можно сказать, что установки газового пожаротушения, в том числе и системы пожаротушения низкого давления на основе модулей изотермических для жидкой двуокиси углерода, выступают реальной альтернативой системам пенного пожаротушения.

С учетом требований СП 5.13130.2009 установки газового пожаротушения могут использоваться для защиты следующих производственных объектов:

Установки газового пожаротушения высокого давления:

  • для защиты помещений серверных, машзалов, турбин, контроллерных, электрощитовых, кабельных сооружений и т.п.;
  • для противопожарной защиты цистерн и баков хранения огнеопасных жидкостей, насосных масел и СОЖ, участков
    и отдельных помещений с наличием в них лаков и красок и т.п.

Установки газового пожаротушения, оснащенные изотермическими модулями низкого давления для хранения жидкой углекислоты:

  • для защиты клетей прокатных станов, прессов и помещений фильтров/воздуховодов, технологических машин цветной печати и машин каширования, помещений маслоподвалов, помещений с генераторами с приводом от двигателей, работающих на жидком топливе и т.п.;
  • для защиты кабельных хозяйств, трубопроводов отсоса паров СОЖ, бункеры и камеры накопления кромок обрабатываемых металлических листов и т.п.

Система обнаружения пожара

Особенность технологического процесса при производстве, например, фольги такова, что даже при способе проката, называемого «холодным», в ходе каждого прохода лента нагревается примерно до 100° С. Поэтому требуется подавать на ролики большое количество охлаждающей водо-масляной эмульсии, чтобы поддерживать термическое равновесие процесса, также при прокатке фольги используется парафин, который разбрызгивается вокруг стана, попадает на стены. Масло стекает в приямки под станом, поступает в маслоподвал, который является взрывоопасной зоной.

Эти факторы сужают перечень пожарных извещателей, которые могут применятся для обнаружения пожара. Важно не только быстро обнаружить возгорание, но и избежать ложных срабатываний установки. Опыт показывает, что в таких случаях предпочтительно устанавливать несколько типов пожарных извещателей.

Например, для контроля самого прокатного стана устанавливаются двухдиапазонные (ИК+УФ) извещатели пламени, а под кожухом стана, в воздуховоде и в приямке устанавливаются взрывозащищенные тепловые максимальные извещатели.

Проектировщикам следует обратить внимание на согласование технического задания с заказчиком, который отвечает за технологический процесс. Также следует обратить внимание на полное и правильное обучение обслуживающего персонала, чтобы исключить при тушении пожара человеческий фактор.


Рис. 5. Пробный пуск СО2 на прокатном стане по производству алюминиевой фольги

Применение изотермических модулей для защиты производственных линий

Как правило, на производственных площадях с прокатными станами размещается несколько объектов, подлежащих защите, порой их число доходит до десятка и даже больше. Причем часть из них в силу особенностей технологических процессов, в которых они задействованы, следует подвергать одновременной противопожарной защите. Использование изотермических модулей пожаротушения жидкой углекислотой (МИЖУ) как нельзя лучше позволяет обеспечить требуемый уровень противопожарной защиты с одновременным снижением затрат на такого рода мероприятия. Изотермический резервуар позволяет при необходимости обеспечить хранение основного и резервного количества огнетушащего вещества в одном противопожарном модуле, а также подачу ГОТВ по одному из направлений защиты (если их несколько на объекте) через распределительные устройства для создания нормативной огнетушащей концентрации газа непосредственно в зоне горения. Кроме того, применение МИЖУ позволяет осуществлять подачу огнетушащего вещества в зону горения за нормативное время на значительные расстояния (порядка 100–200 м), что особенно ценно в масштабах крупных производственных цехов, а также позволяет при необходимости размещать установку пожаротушения за пределами производственного здания.

Так на одном из крупнейших объединений по производству алюминиевой фольги сотрудниками «ТЕХНОС-М+» была успешно запроектирована и введена в эксплуатацию на объекте автоматическая установка пожаротушения двуокисью углерода низкого давления для защиты прокатных с танов и вспомогательных помещений (клети прокатных станов, маслоподвалы, воздуоводы и пресс). Внутренний объем производственного цеха имел внушиликом огнетушащим веществом было нецелесообразно, поэтому, в соответствии с нормативными документами, было принято решение по реализации централизованной установки пожаротушения с применением локального пожаротушения клетей прокатных станов (объем каждой клети — 170 м3) и объемного пожаротушения маслоподвалов (внутренний объем каждого маслоподвала — не менее 1900 м3).

На объекте была внедрена установка пожаротушения на базе изотермического модуля объемом 16 м3, рассчитанная на пожаротушение по 7 направлениям и позволяющая одновременно вмещать в себя основную расчетную массу углекислоты и ее 100% резерв. Длина магистральных трубопроводов установки пожаротушения в зависимости от удаления защищаемого объекта от модуля пожаротушения (по направлениям) варьировалась от 20 до 120 м (наиболее удаленный объект защиты). Общее число раструбов пожаротушения, примененных на объекте, составило свыше 130 шт., причем ввиду сложности конструкции клетей прокатных станов раструбы располагались как с наружной части стана (по периметру), так и заводились во внутренние пространства клетей, что обеспечивало гарантированную подачу огнетушащего вещества в возможные очаги пожара без вмешательства в технологический процесс работы стана.

Проведенные после монтажа испытания на взаимодействие элементов установки пожаротушения с выпуском огнетушащего вещества за нормативное время подтвердили правильность проектных решений и качество производственных и монтажных работ.

Применение изотермических модулей жидкой углекислоты низкого давления в совокупности с системами обнаружения и оповещения о пожаре отечественных или зарубежных производителей позволяет создавать надежный комплекс противопожарных систем на любом производственном объекте защиты.

Выводы

Расчетные данные, данные натурных испытаний и положительный опыт тушения пожаров крупных технологических систем промышленных предприятий установками пожаротушения углекислоты низкого давления открывают новые перспективы в надежном обеспечении пожарной безопасности не только прокатных станов, но и других сложных и опасных производственных объектов.

скачать
скачать

 

Rambler's Top100 Интернет портал. Каталог фирм. бжд. Охрана. Обеспечение безопасности. Безопасность предприятия. Оборудование. Видеонаблюдение.