Всі електротермічні установки повинні обслуговуватися висококваліфікованим персоналом, який повинен проводити огляди установок у відповідності до графіку. При оглядах перевіряється робота всіх блокуючих пристроїв, надійність заземлення, чистота контактів пускорегулюючої апаратури і наявність пристроїв для гасіння дуги, відсутність накипу на повітроохолоджуваних деталях установок і неможливість проникнення води в зону установок із високою температурою, відсутність пилу і бруду на різноманітних частинах установок.
Пожежонебезпечні ситуації в електротермічних установках, як правило, виникають за їхньої несправності або при порушеннях правил експлуатації.
Перейдемо до безпосереднього розгляду найбільш розповсюджених типів промислових електротермічних установок.
Електротермічні печі опору і терморадіаційні сушарки. Електрична енергія перетворюється в тепло в самій шихті або в спеціальних елементах при проходженні по них струму.
Являють собою теплоізольований простір з нагрівальними елементами. Бувають різноманітних типів: камерні, шахтні, ковпачкові, конвеєрні й інші. Випускаються однофазні (потужністю до 30 кВт) і трифазні печі. Розділяють низькотемпературні (до 300°С) і високотемпературні печі (понад 300°С до 1400°С). Низькотемпературні печі звичайно використовують у технологічних процесах сушіння.
Особливо пожежонебезпечні сушарки, де відбувається сушіння виробів, пофарбованих нітрофарбами, тому що в них можливо утворення вибухонебезпечних сумішей парів розчинників із повітрям за несправностей системи вентиляції. Також є можливість самозаймання лакофарбових покриттів при перевищенні температурою встановлених регламентом значень.
Сушіння пофарбованих виробів може проводиться в терморадіаційних сушильних камерах з видаленням парів системою вентиляції. Температура поверхні - до 500ºС, а температура повітря - 180-190ºС. У цих сушарках використовуються панельні випромінювачі, лампові випромінювачі (потужність ламп 300-1000 Вт), трубчасті випромінювачі (усередині порожніх сталевих труб розташовуються нагрівальні елементи).
Електропідігрів є ефективним способом зниження грузькості нафтопродуктів, що покращує їхню транспортабельність і полегшує перелив (нагрівачі нафтопродуктів). Електрогрілка являє собою циліндричний каркас із 9 сталевих прутів діаметром по 13 мм, на які вдягаються порцелянові ізолятори і намотується спіраль із ніхромового дроту. Пожежна небезпека нагрівача нафтопродуктів характеризується:
- можливістю утворення вибухонебезпечної суміші у випадку перегріву нафтопродуктів;
- можливістю утворення джерел запалювання у випадках порушень правил монтажу й експлуатації електронагрівача, неповного занурення нагрівача в нафтопродукт або інших порушень технологічного регламенту.
Протипожежні вимоги:
- для печей опору повинна застосовуватися система автоматичного регулювання температури. Правильність роботи терморегуляторів повинна контролюватися автоматичною перевіркою еталонними приладами;
- у циркуляційних електропечах повинно передбачатися блокування, що виключає можливість умикання печі за непрацюючої вентиляції;
- технологічний режим електричних ванн із вибухонебезпечними наповнювачами (селітрові ванни, електропечі для плавки магнієвих сплавів і інш.) повинен погоджуватися з органами ДПН.
Дугові електричні печі. Тепло виділяється при горінні електричної дуги (звичайно між вугільними електродами). Характерною рисою дугових печей є висока температура (до 3000°С), концентрована в малому обсязі, що обумовлює застосування таких печей, в основному, у ливарних виробництвах. Розрізняють:
- дугові печі прямої дії - дуги горять безпосередньо між електродами і розплавленим металом (застосовують у сталеливарній промисловості), застосовуються найбільше широко;
- дугові печі непрямої дії (із незалежною дугою)- дуги горять між електродами над розплавленим металом. Тепло до металу передається променюванням (застосовують для плавлення кольорових металів, у потужних прожекторах);
- дугові печі опору (із закритою дугою)- дуга горить усередині розплавленого металу (шихти), що є ділянкою кола (застосовують як рудотермічні печі - одержання карбіду кальцію, феросплавів, чавуну та інш.).
Пожежна небезпека характеризується наявністю великої кількості трансформаторного мастила і напруженим струмовим режимом (при позаштатних ситуаціях можливо збільшення струму до декількох сотень ампер).
Протипожежні вимоги:
- підключення дугових печей до мережі повинно проводиться через окремий для кожної установки трансформатор;
- пічні трансформатори повинні мати максимальний струмовий захист від струмів КЗ і захист від перевантажень (незалежно від потужності трансформатора), а також захист від однофазних замикань на землю, якщо це потрібно за умовами роботи мережі;
- пічні трансформатори повинні бути обладнані температурними датчиками, покажчиками циркуляції мастила і води в системі охолодження трансформатора;
- розрахункова температура шин (при урахуванні тільки електричного нагрівання) не повинна перевищувати 70ºС(для плоских шин) або 40ºС (для труб, що охолоджуються водою).
Індукційні печі. Використовується властивість вихрових струмів нагрівати масивні деталі з електропровідних матеріалів. Струми, що індукуються в масивних металевих тілах при перетинанні їх магнітними силовими лініями, називаються вихровими струмами (струмами Фуко). Основна частина печі - вогнетривкий тигель, що оперізується мідною трубкою (індуктор), по якій пропускається струм певної частоти. Усередині трубки може протікати охолоджена рідина. Тигель установлений на немагнітній основі.
Класифікація індукційних печей:
- печі промислової частоти (50 Гц) - звичайно зі сталевим осердям. Використовують для плавлення кольорових металів, сушіння деревини. Теплопередача здійснюється променюванням;
- печі високої частоти (більше 50 Гц) - звичайно без сталевого осердя. У якості осердя використовується той самий матеріал, що нагрівається.
Індукційні плавильні печі небезпечні у відношенні вибуху. Через велику температуру, що розвивається на поверхні індуктора, через нього безупинно пропускають воду. При прогорянні індуктора вода потрапляє в зону високих температур, інтенсивно випаровується і хімічно розкладається на кисень і водень, що може призвести до вибуху. З метою зниження пожежної небезпеки, охолоджену воду пропускають через трубку індуктора вакуум-насосом (не під надлишковим тиском ). Індуктор повинен мати блокування, що знімає з нього напругу при припиненні подачі води.
Індукційні печі створюють також пожежну небезпеку при установці тигля на дерев'яні каркаси (їх застосовують, щоб уникнути великих втрат електричної енергії). Оскільки обробка деревини вогнезахисними складами не дає достатньої гарантії проти загоряння, дерев’яні каркаси використовувати не рекомендується. Для виготовлення каркасів варто застосовувати кольорові метали, немагнітну сталь, причому масивні деталі виконують розрізними.
Протипожежні вимоги:
- установки індукційного нагрівання повинні розміщатися в будинках із ступенем вогнестійкості не нижче другого;
- двері блоків генераторів повинні блокуватися. При відчиненні двері повинна автоматично відключатися напруга;
- персонал, що обслуговує індукційні установки, зобов'язаний вести спостереження за ступенем нагрівання установок.
Високочастотні печі для нагрівання провідників. Струми високої частоти мають властивість концентруватися на поверхні провідного матеріалу (скін-ефект). Чим вище частота, тим менше глибина проникнення. Використовують цю властивістьдля поверхневого закалювання металевих виробів. У якості джерела електромагнітних коливань використовуються потужні лампові генератори.
Ламповий генератор підключається від мастилонаповненого високовольтного трансформатора; також є мастилонаповнені вимикачі. Мастило - горючий матеріал. Тому мастилонаповнені трансформатори і вимикачі необхідно встановлювати в окремих приміщеннях, ізольованих від приміщення, у якому знаходяться лампові генератори.
Протипожежні вимоги:
- установки високочастотного нагрівання повинні екрануватися;
- мастилонаповнені трансформатори і вимикачі необхідно встановлювати в окремих приміщеннях.
Високочастотні печі для нагрівання діелектриків. Якщо діелектрик включити в коло електричного струму з частотою 100-1000 кГц, то він інтенсивно поглинає високочастотну потужність. Вплив електричного поля на діелектрик не залежить від того, чи є безпосередній контакт діелектрика з електродом, чи його немає. Діелектрик, розташований між плоскими електродами (конденсатор), поглинатиме енергію високочастотного електричного поля, що перетворюється в тепло. Чим вище діелектрични втрати в діелектрикі, тим інтенсивніше він нагрівається. Схема установки для діелектричного нагрівання приведена на рисунку 9.7.
Рис.9.7 - Схема установки для діелектричного нагрівання.
Дані установки використовуються в технологічних процесах сушіння деревини, зварювання пластмас, при готуванні продуктів і інш.
Пожежну небезпеку даного технологічного процесу розглянемо на прикладі високочастотної сушарки деревини. Вона складається з генератора високих частот і декількох сушильних камер. Потужність установки складає біля 50 кВт. Напруга підвищується до 7200 В окремою трансформаторною установкою. Нагрівання деревини проводиться до 115 ºС. Пожежна небезпека характеризується:
- можливістю запалення деревини при нагріванні її до температури вище 130 ºС;
- можливістю запалення деревини при нещільному складанні штабеля, при різноманітній вологості деревини в штабелі або при влученні в штабель металевих предметів або каменів.
Протипожежні вимоги:
- сітчасті електроди перед укладкою на штабелі деревини необхідно старанно виправляти, тому що усілякі вм'ятини погір-шують контакт, викликаючи можливість утворення дуги і загоряння деревини;
- забороняється сушіння різних порід деревини або однієї породи деревини, але з різним вмістом вологи, а також із незнятою корою. Деревина укладається в штабелі щільно;
- забороняється форсувати процес сушіння;
- у разі з'явлення іскор між електродами і деревиною установку слід відключити.
Останнім часом широкого поширення набули НВЧ-пічки. Конструктивно вони являють собою генератор НВЧ-коливань (звичайно магнетрон), навантажений на резонансну камеру, у якій поміщають діелектричний матеріал, який підлягає нагріванню. Робоча частота НВЧ-печей стандартизована - 915 або 2450 МГц.
Електроіскрові установки. У них створюються електричні іскри з температурою до 12000оС. До них відносяться установки іскрової обробки металів (свердління, шліфування). Протипожежні вимоги аналогічні вимогам до проведення електрозварювальних робіт.
| « 9.3 Пожежна профілактика термічних електроустановок | 9.3.2 Пожежна профілактика сільськогосподарських термічних електроустановок » |