Преамбула
Проблемы, связанные с взрывопожаробезопасностью, являются одними из самых актуальных для объектов хранения, переработки и использования растительного сырья (зерносклады и элеваторы).
В настоящее время в России эксплуатируется более тысячи таких сооружений. Рассмотрим основные характеристики такого рода объектов на примере элеватора.
Назначение элеваторов
Элеваторы предназначены для частичной обработки и длительного хранения зерна. Современные элеваторы строят типовыми из железобетонных конструкций.
В состав элеватора входят:
- рабочее здание (башня);
- силосные корпуса для хранения зерна;
- устройства для приема зерна с автомобильного, железнодорожного или водного транспорта.
Башня – самое высокое сооружение (60-65 м и более) – в ней сосредоточено основное транспортное и технологическое оборудование.
В зависимости от назначения элеватора силосные корпуса расположены:
- для хлебоприемных элеваторов - по обе стороны башни;
- -мельнично-крупяных предприятий - с одной стороны.
Отдельные силосы (элементы силосных корпусов) могут иметь круглую (диаметром от 3 до 12 м) или квадратную (6 на 6 м) форму.
Высота силосного корпуса 25-40 м. Зерно загружается через верхние люки с использованием ленточных транспортеров, которые помещены в галерее, надстроенной над силосным корпусом и соединенной с башней. В днище силосов предусмотрены разгрузочные люки; зерно самотеком поступает на ленточные транспортеры, установленные в подсилосном помещении, а из них в устройства вертикальной транспортировки зерна (нории), расположенные в рабочем здании.
Схема элеватора:
I – башня; II – силосный корпус
III – приемное устройство с железной дороги;
IV – приемное устройство с автотранспорта;
V – зерносушилка; VI – галерея опуска на мельницу;
1 – нории, 2 – надвесовой бункер, 3 – ковшовые весы, 4 – распределительные трубы, 5 – надсилосный транспортер, 6 – надсепараторный бункер, 7 – сепаратор, 8 – контрольный сепаратор, 9 – подсепараторный бункер, 10 – подсилосный транспортер, 11 - приемный транспортер с автотранспорта, 12 - приемный транспортер с железной дороги.
Проблематика
Элеваторы являются объектами повышенной пожарной опасности. При нарушении технологии хранения зерна процессы жизнедеятельности зерновой массы могут привести к резкому повышению температуры – возникновению «эффекта самовозгорания».
Другими причинами возникновения пожаров на элеваторах могут быть:
- непогашенные окурки и спички – в особенности в местах скопления зерновой и мучнистой пыли;
- открытый огонь (паяльные лампы, горелки, места сжигания отходов, топки зерносушилок) и огонь, возникающий при электрогазосварочных работах;
- нагрев подшипников при износе, неисправности, перегрузке;
- действие электрического тока (короткое замыкание, перегрузка электроустановки, плохой контакте в местах соединений);
- искры, вызванные электрическим разрядом, образующиеся при трении, ударе;
- окислительные процессы органических веществ (зерно, травяная мука, семена масличных культур).
Необходимым условием противопожарной защиты является оборудование элеватора системой автоматической пожарной сигнализации (АПС), которая представляет собой комплекс технических средств для обнаружения пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и другие технические устройства, предназначенные для защиты от пожара.
Особенности
При проектировании системы АПС и выборе типов пожарных извещателей (датчиков) необходимо учитывать ряд особенностей характерных для элеваторов:
- наличие взрывоопасных зон - образование пылевоздушных, газовоздушных или пылегазовоздушных смесей внутри оборудования, емкостей и производственных помещений;
- наличие в производственных помещениях повышенной запыленности;
- возникновение очагов самовозгорания зерна при нарушении установленных правил и технологических процессов;
- присутствие в магистралях и коммуникациях мелкодисперсных продуктов.
Конструктивные элементы элеваторов выполняются из несгораемых материалов. Пожарной нагрузкой являются: зерно, зерновая и мельничная пыль, транспортерные ленты и сгораемые детали машин, оборудования и отдельных конструкций здания.
При обычных условиях зерно трудно воспламеняется и плохо горит (температура горения небольшая, так как зерна плотно прилегают друг к другу, теплопроводность массы низкая) в связи с этим, точно определить место очага пожара затруднительно.
Таким образом, основным источником возникновения пожаров является постепенно накапливающаяся зерновая пыль, возникающая при трение зерен при перемещениях. Наибольшую опасность представляет не воздушная взвесь пыли, а ее накопление на горячих поверхностях, например, на перегретом моторе. Осевшая пыль легко воспламеняется, но горит медленно и только на поверхности.
Далее возможно два сценария развития событий:
- резкое взрыхление пыли в смеси с воздухом (переход ее в аэровзвесь) – взрыв,
- попадание искры - взрыв.