|
|
Апарати періодичної дії перед початком робочого циклу завантажуються горючими речовинами, у процесі роботи з'являється необхідність брати проби речовин, що обробляються, на аналіз, а по закінченні процесу апарат повинен розвантажуватися та готуватися до наступного циклу. Експлуатація таких апаратів пов’язана з необхідністю відкривання люків, кришок, завантажувальних і розвантажувальних пристосувань і виходом при цьому назовні певної кількості горючих речовин з утворенням у приміщеннях або на відкритих площадках горючого середовища. Крім цього, здійснення процесів в періодично діючих апаратах, як правило, пов’язане з багаточисельними переключеннями арматури, під час яких велика ймовірність помилкових дій персоналу, що приводять до аварій та аварійних ситуацій.
Аналіз пожеж та вибухів показує, що при здійсненні періодичних процесів часто допускаються помилки при підготовці сировини та її завантаженні. Подача понад норми сировини часто є причиною переповнення апаратів легкозаймистими та горючими рідинами, що приводить до вибухів і пожеж на виробництві. Вибух або пожежа можливі також внаслідок помилкового розвантаження апаратів при незакінченому процесі або за наявності значної кількості горючої сировини. Типовим апаратом періодичної дії є змішувач, який використовується для приготування гумового клею (розчин каучука в бензині) з температурним режимом роботи близько 300С та при робочому тиску 0,1 МПа. В процесі розчинення концентрація парів розчинника в апараті буде вище верхньої концентраційної межі поширення полум’я, бо робоча температура значно вище верхньої температурної межі поширення полум’я бензину. Розвантаження готової маси здійснюється перекиданням апарата при відкритій кришці. Відкривання кришки змішувача призведе до виходу парів легкозаймистої рідини назовні, утворення місцевих небезпечних концентрацій поблизу апарата, а також і усередині апарата при надходженні до нього повітря.
Пожежна небезпека таких апаратів обумовлюється не тільки пожежонебезпечними властивостями речовин, що використовуються, але і кількістю парів ЛЗР та ГР, що виходять з апаратів за нормальних умов експлуатації.
Кількість парів рідини, що виходить з апарата, визначається в залежності від характеру операції, що виконується. Так, операція завантаження апаратів супроводжується витисненням парів, відкривання люків (кришок) - скиданням надлишкового тиску або проникненням в апарат повітря (якщо апарат працював під вакуумом), розвантаження в тару - випаровуванням з відкритої поверхні.
Кількість горючих парів, що виходять з апарата назовні при відкриванні люків або іншого улаштування для завантаження або розвантаження продукту, визначається за формулою (3.40).
У нашому випадку об’єм пароповітряного простору апарата перед завантаженням не змінюється (тобто V1=V2=Vв), тиск під час відкривання кришки буде змінюватись від РР до РАТМ, температура в апараті не змінюється (тобто Т1=Т2=ТР), звідки і концентрація парів рідини не зміниться і буде дорівнювати j 1=j 2=j S , отже
 (3.40)
де  - кількість парів, що виходять з апарата при його відкриванні, кг/цикл;
 - внутрішній вільний об’єм апарата, заповнений парою або газом під тиском,  ;
 - концентрація насичених парів, об. частки, % об;
 - робочий тиск в апараті, Па;
 - атмосферний (барометричний) тиск, Па. 
M - молекулярна маса парів або газу, кг/кмоль;
R= 8314,31 - універсальна газова стала, Дж/кмоль× К.
Розвантаження продуктів з апаратів у тару (іноді з розливом рідини) також супроводжуються виділенням парів або газів, кількість яких можна визначити, припускаючи, що відбувається випаровування з вільної поверхні в нерухоме і рухоме середовище за формулами відповідно 3.16 та 3.18.
Процес завантаження горючих речовин в апарати супроводжується витисненням назовні певної кількості газоповітряної суміші, яку можна визначити як і для апаратів, де можливі втрати при великих диханнях згідно 3.34.
Таким чином, при експлуатації періодично діючих апаратів горюче середовище утворюється в період їх розвантаження або при відборі проб через люки та кришки (виділення в об’єм приміщення парів або газів), а також при їх завантаженні (витиснення назовні газоповітряної суміші).
|