Воспламенения газовоздушной
Наиболее распространенными источниками воспламенения газовоздушных смесей на газонаполнительных станциях являются открытое пламя (горящая спичка, зажигалка, пламя сварочной горелки, костер, электрические искры электрооборудования, разряды статического и индукционного электричества, механические искры, образующиеся при ударе или трении металлического инструмента и строительных материалов (камень, бетон). Открытое пламя — наиболее опасный источник воспламенения газовоздушной смеси, поэтому использование открытого огня вблизи газоопасных мест не разрешается.
В основу безопасности работ со сжиженными газами, учитывая многообразие источников воспламенения газовоздушных смесей и трудность их полного исключения, должны быть положены следующие принципы:
Одно из мероприятий, уменьшающее образование источника воспламенения газовоздушных смесей, — устройство безыскровых полов по взрывоопасных помещениях. Для предупреждения искровых . разрядов статического электричества, накапливающихся на людях, передвижных предметах, например баллонах, следует применять электропроводящие полы. Покрытие пола следует считать электропроводящим, если удельное электрическое сопротивление материала пола, определяемое по ГОСТ 6433.2—71, не превышает 10е Ом-см.- К непроводящим покрытиям относятся асфальт и резиновый настил. Проводящими покрытиями являются 'бетон, ксилолит, настил из электропроводной резины марок ИР-53, КР-388, березовый паркет. Электропроводящие полы не должны давать искр при ударе сталью или твердыми минеральными предметами. СНиП III-B. 14—72 определяет порядок приготовления бетонных, мозаичных и цементно-песчаных безыскровых (взрывоопасных) покрытий для полов. Для бетона и раствора покрытий применяются портландцементы и глиноземистые цементы марки не ниже 400. Заполнителями служат щебень, песок и минеральный порошок, приготовленные из известняка или мрамора. Ксилолитовые покрытия полов выполняются из смеси древесных опилок, каустического магнезита и водного раствора хлористого магния.
ВНИИТБ провел определение пределов воспламенения газовоздушных смесей при давлении от 0,1 (1) до 35 (350) МПа (кгс/см2), т. е. в соответствии с давлениями, применяемыми в практике эксплуатации газонефтяных и газовых месторождений.
Нижний концентрационный предел воспламенения смесей углеводородных газов с воздухом колеблется от 1,6 до 3,0% (об.). Минимальная энергия воспламенения газовоздушных смесей углеводородных газов находится в пределах от 0,06 до 0,26 мДж, т. е. этот параметр в несколько раз ниже, чем для паров легковоспламеняющихся жидкостей. Взрывоопасность углеводородных газов усугубляется также их повышенной способностью электризоваться. Условно принято, что если удельное обьемное электрическое сопротивление вещества превышает 135 Ом-м, то вещество опасно вследствие возможности проявления искровых разрядов, между тем для углеводородных гагов этот показатель достигает значения 10'°—1018 Ом-м. Все эти данные характеризуют высокую взрывоопасность углеводородных газов.
•~ Источником воспламенения газовоздушных смесей может быть и обнаженная нить электрических ламп накаливания.
В 19G1 г. ВНИИТБ провел экспериментальную работу по исследованию возможности воспламенения газовоздушных смесей естественного нефтяного газа, паров бензина и бензола от искр, возникающих при ударах стальных ручных инструментов о сталь, чугун, силикатные материалы. Также были проведены испытания неискрящего ручного инструмента, изготовленного на предприятиях путем наплавки сплавов меди на рабочие поверхности инструмента.
ВНИИТБ провел определение пределов воспламенения газовоздушных смесей при давлениях от 1 до 350 am, т. е. в соответствии с давлениями, применяемыми в практике эксплуатации газонефтяных и газовых месторождений.
Разобрав общие принципы воспламенения газовоздушных смесей от источника зажигания, рассмотрим с этой точки зрения случай, когда утечка газа и образование газовоздушной смеси происходят в топке (газоходе), имеющей хотя бы одну раскаленную стенку. Если температура этой стенки не достигает определенного, значения Гкр, которое мы назовем критическим, то температура слоя смеси, примыкающего к стенке, всегда будет ниже температуры стенки за счет теплоотвода даже и тогда, когда в этом слое происходит реакция окисления. Если температура стенки равна или более Ткр, т. е. равна или превышает температуру зажигания (воспламенения), то и примыкающие к стенке слои смеси приобретают ту же температуру. Следовательно, поток тепла от источника зажигания (стенки) к смеси становится равным нулю и определяющими становятся процессы в слоях газа, примыкающих к источнику высокой температуры: по мере удаления от источника зажигания температура среды прогрессивно увеличивается, что приводит к воспламенению всего объема.
В результате такого изменения конструкции ГОА удается снизить температуру аэрозольной смеси на выходе из генератора до 200-600°С. Естественно, что генераторы «холодного» аэрозоля имеют худшие по сравнению с «пламенными» генераторами массо-габаритные показатели. Снижается для них также огнетушащая способность получаемого аэрозоля, что объясняется недостаточным уменьшением концентрации кислорода в атмосфере защищаемого помещения. Необходимо отметить, что даже в этом случае эффективность АОС находится на уровне, а в некоторых случаях превышает эффективность известных бромсодержащих газовых составов (хладонЫ 114В2,1ЗВ1 и 12В1). Некоторые из генераторов «холодного» аэрозоля (МАГ, Габар) при испытании во взрывоопасных средах не являлись источниками воспламенения газовоздушных смесей.
Нижний концентрационный предел воспламенения смесей углеводородных газов с воздухом колеблется от 1,6 до 3,0% (об.). Минимальная энергия воспламенения газовоздушных смесей углеводородных газов находится в пределах от 0,06 до 0,26 мДж, т. е. этот параметр в несколько раз ниже, чем для паров легковоспламеняющихся жидкостей. Взрывоопасность углеводородных газов усугубляется также их повышенной способностью электризоваться. Условно принято, что если удельное объемное электрическое сопротивление вещества превышает 105 Ом-м, то вещество опасно вследствие возможности проявления искровых разрядов, между тем для углеводородных газов этот показатель достигает значения 1010—1018 Ом-м. Все эти данные характеризуют высокую взрывоопасность углеводородных газов.
На ряс. 32 показан прибор ВНИИПО для определения концентрационных пределов воспламенения газовоздушных смесей. Для определении нижнего предела воспламенения приготовляют смесь, содержащую горючего на 20—30%! меньше, расчетной концентрации. Для определения верхнего предела воспламенения приготовляют смесь, содержащую горючего на 20—30% больше расчетной концентрации. Из системы "прибора вакуум-насосом откачивают воздух до остаточного давления 667—400 Па (5—3 мм рт. ст.) и через края 9, открыв краны 7,
Наличие в резервуаре сильного электрического поля способствует тому, что водяной конус 9 индуктивно заряжается противоположным зарядом по отношению к заряду электрического поля и каждая капелька приобретает этот противоположный заряд. Капельки, вылетающие из сопла, сталкиваются с мельчайшими частицами влаги в виде тумана и имеющими такой же заряд, что и электрическое поле. В результате столкновения водяных частиц с противоположными зарядами происходит их нейтрализация, что в конечном итоге способствует существенному уменьшению интенсивности электрического поля. В случае разрядов статического электричества возможность воспламенения газовоздушной смеси углеводородов уменьшается с увеличением расстояния между электродами и потерь тепла (из-за наличия капель воды).
Взрывобезопасность первичных преобразователей, датчиков, измерителей более надежно обеспечивается при использовании искробезопасных электрических цепей. Сущность искробезопасного исполнения заключается в том, что в применяемых электрических средствах автоматики сила тока и напряжение гарантируются такими, что энергия искры, возникающей в результате аварии или в нормальном рабочем режиме, недостаточна для воспламенения газовоздушной смеси.
Для зажигания легковоспламеняющихся паровоздушных смесей достаточно весьма незначительных количеств энергии. На рис. 3.3 показано, как изменяется минимальная энергия воспламенения газовоздушной смеси в зависимости от объемного содержания газа, %, в воздухе. Минимальная точка этой кривой, называемая минимальной энергией воспламенения (МЭВ), соответствует наиболее реакционной газовоздушной смеси, которая обычно расположена в той стороне стехиометри-ческого пространства, которая относится к богатым смесям. Типичные значения МЭВ приведены в табл. 3.1. Так как воспламенение газовоздушной смеси невозможно при уровне энергии искры ниже МЭВ, то возникает возможность спроектировать определенные элементы электрооборудования малой мощности, которые будут по существу безопасны и могут быть использованы в тех местах, где имеется риск образования легковоспламеняющейся атмосферы [63], [276]. Путем соответствующего расчета оборудования и цепей можно добиться того, что даже при наличии самой грубой ошибки не произойдет воспламенения стехиометрической смеси заданного газа и воздуха.
Если нижний предел воспламенения газовоздушной смеси углеводородов Ljn, тогда lj = Lmfi> где fj - доля 1-го углеводорода в исходной смеси углеводородов. Пользуясь этими параметрами, можно записать следующие соотношения:
Для предупреждения взрыва, пожара и несчастных случаев при обнаружении утечки газа необходимо приостановить утечку газа, удалить людей из опасной зоны, предупредить возможность воспламенения газовоздушной смеси, предотвратить проникновение газа в нижние части здания, колодцы, каналы, траншеи и т.п., принять меры к рассеиванию газа.
Наиболее распространенными источниками воспламенения газовоздушных смесей на газонаполнительных станциях являются открытое пламя (горящая спичка, зажигалка, пламя сварочной горелки, костер, электрические искры электрооборудования, разряды статического и индукционного электричества, механические искры, образующиеся при ударе или трении металлического инструмента и строительных материалов (камень, бетон). Открытое пламя — наиболее опасный источник воспламенения газовоздушной смеси, поэтому использование открытого огня вблизи газоопасных мест не разрешается.
гидравлическому испытанию, Резино-тканевые рукава, изготовленные обычным способом, являются диэлектриками. Удельное объемное электрическое сопротивление резины (108—1013 Ом-м) способствует образованию статического электричества. Предотвращение разрядов статического электричества, которые могут явиться причиной воспламенения газовоздушной смеси, достигается путем надежного заземления всех участков и наконечников трубопроводов.
срезана резьба муфты и вырван клапан. В образовавшееся отверстие стал выходить сжиженный газ, перекрыть отверстие деревянной пробкой не удалось, весь газ вышел в атмосферу. Меры по рассеиванию газа и предупреждению воспламенения газовоздушной смеси позволили избежать аварии, вероятность которой была очень высока.
На площадке строительства насосной на одном заводе произошел взрыв в котловане при подключении вновь уложенного участка промканализации к патрубку диаметром 300 мм колодца действующей промканализации. Котлован оказался загазованным. Источником воспламенения газовоздушной смеси явилась искра при работе газосварщиков в котловане. При взрыве был разрушен канализационный колодец и травмированы два рабочих.
В процессе закачки воздуха в скважину аэрированная нефтегазовая струя в лифте электризуется незначительно. Опасная электризация возникает в процессе разрядки скважины от воздуха или газа. При этом энергия электростатического поля заряженного потока составляет более 0,23 МДж, что значительно превышает минимальную энергию, достаточную для воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси (0,1 МДж). Потенциал напряжения на устье эксплуатационной скважины доходит до 12 MB и энергия образующегося электрического поля может в несколько раз превышать минимальную энергию воспламенения газовоздушной смеси.
Возможность воспламенения газовоздушной смеси от заряда статического электричества особенно резко проявляется при освоении скважин с малым дебитом, при котором взрывоопасная концентрация газа образуется в зоне наибольшей электризуемости газонефтяного потока. Например, в НГДУ "Азнакаевнефть" произошел взрыв газовоздушной смеси в такой скважине. Взрывной волной из скважины были выброшены часть обсадной колонны, часть кондуктора и насосно-ком-прессорные трубы. За неделю до взрыва скважина была освоена воздухом при помощи компрессора УПК-80 и работала периодически. Взрыв произошел при замере давления в скважине в момент повторного открытия центральной задвижки. Как показало расследование, воздух, оставшийся в затрубном пространстве, после освоения скважины образовал вместе с газом и парами нефти взрывоопасную смесь. А источником воспламенения этой смеси был, по всей вероятности, разряд статического электричества.
 Читайте далее:
 Воздействия электрического
Воздействия химического
Воздействия источников
Воздействия лучистого
Воздействия необходимо
Воздействия пестицидов
Возникновения чрезвычайных
Воздействия рекомендуется
Воздействия статического
Воздействия травмирующих
Воздействием электрического
Воздействием окружающей
Воздействие электромагнитных
Воздействие ионизирующих
Выключения двигателя
|
