Экспертиза электротехнической части проекта спиртоиспарительного отделения (производство синтетического каучука из спирта C2H5OH)

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок»

На тему: Экспертиза электротехнической части проекта спиртоиспарительного отделения (производство синтетического каучука из спирта C2H5OH)

Введение

Развитие экономики государства требует широкого внедрения в практику достижений электротехнической науки. Мы являемся свидетелями все более широкого применения электричества буквально во всех областях деятельности человека: в промышленности и в сельском хозяйстве, космонавтике и медицине, в сфере услуг.

Электрическая энергия остается самой доступной и удобной для передачи ее на большие расстояния без значительных потерь и преобразования в другие виды энергии.

Вместе с тем следует помнить, что использование электрической энергии связано с пожарной опасностью, с опасностью взрывов и при эксплуатации электроустановок во взрывоопасных производствах.

Пожаро- и взрывобезопасность электроустановок достигается обязательным соблюдением требований нормативных документом по их проектированию, монтажу и эксплуатацию. Вместе с тем и последние годы количество пожаров от электроустановок увеличивается. Имеют место также пожары от разрядов молнии и статического электричества. Поэтому перед работниками пожарной охраны ставятся задачи качественного улучшения надзорных профилактических функций в области пожаро - и взрывобезопасного применения электроустановок.

Целью данной работы является: формирование знаний, умений и навыков надзора за обеспечением пожарной безопасности электроустановок при их проектировании, монтаже и эксплуатации.

1. Характеристика технологического процесса и окружающей среды

1.1 Краткое описание технологического процесса

Спирт со склада поступает на промежуточную мерно-насосную станцию, где производится его учет в мерниках и составляется щихта в смесителях. Отсюда центробежными насосами спирт подается в спиртоиспарительное отделение контактного цеха. Здесь перед поступлением на разложение в контактные печи спиртовая смесь испаряется в спиртоиспарителях и пары ее перегреваются последовательно в ряде трубчатых перегревателей.

Водяной пар в спиртоиспрители и перегреватели поступает под давлением в несколько атмосфер.

Насыщенные пары спирта после перегревателей пропускают для просушки через буфер (каплеуловитель), наполненный насадкой в виде колец. Затем пары поступают в центральные перегреватели, расположенные в борове контактного отделения, и в контактные печи.

В спиртоиспарительном отделении располагаются все теплообменные аппараты и, в частности, секционные теплообменники, спиртоиспрители, каплеуловители и предварительные спиртоподогреватели. В этих аппаратах во время работы содержится значительное количество легковоспламеняющейся жидкости, нагретой до высокой температуры и находящейся под высоким давлением. В связи с этим создается повышенная пожарная опасность.

Повышенная температура и избыточное давление в аппаратах способствует утечке продукта через неплотности соединений, и обуславливают возможность появлении в помещении горючей среды и образования взрывоопасных концентраций.

Взрывоопасные концентрации могут образоваться также самих аппаратах - при пуске их в работу без предварительной продувки, например, паром, или при очистке и ремонте без герметического отключения от технологической установки.

Появление неплотностей в аппаратуре обычно вызывается избыточными давлениями продукта; вибрацией аппаратов и трубопроводов; неисправностью приборов, регулирующих давление и температуру в аппаратах; перегревом жидкостей; температурными напряжениями; загрязнением трубок отложениями солей и смол (продуктов разложения), уменьшающих их живое сечение; коррозией аппаратов, арматуры и трубопроводами смесей уксусного альдегида, высших спиртов и продуктами разложения, а также другими причинами. Кроме того, утечка продукта из аппаратов может происходить в результате разрушения мерных стекол.

Особенно опасны ремонт и чистка аппаратов от альдегидной смолы, т.к. она способна самовозгораться на воздухе. При этом пожар может принять большие размеры вследствие сосредоточения в отделении значительного количества теплообменных аппаратов, отсутствия аварийных емкостей и автоматических предохранительных клапанов от избыточного давления, наличие различных жидкостей, что затрудняет выбор средства пожаротушения, и т.п.

Во избежание возникновения пожаров необходимо следить за прочностью и герметичностью аппаратов, продувать их паром перед пуском в работу, регулярно очищать от альдегидной смолы путем промывки трубок отключенного аппарата водой.

Для спуска избыточного давления аппараты оборудуют пружинами или рычажными клапанами или ручными задвижками. С целью обеспечения определенного режима работы аппаратов их снабжают автоматическими регуляторами давления температуры.

Вне помещения для спиртоиспарительного необходимо устанавливать аварийные емкости. Помещение должно иметь вентиляцию.

При разрыве спиртоиспарителя, образовании значительной течи или прорыве спиртовых паров следует немедленно отключить аппарат, спустить давление, вытеснить спирт в испаритель загрязненного спирта или в аварийную емкость и продуть аппарат негорючим газом.

Из средств тушения пожара в цехе должны иметься асбестовые одеяла, песок, огнетушители и внутренние пожарные краны.

1.2. Определение физико-химических свойств вещества,

обращающегося в производстве

Этиловый спирт, винный спирт легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Молярная масса 46,07; плотность при 25С; плотность пара по воздуху 1,6; температура кипения 78,5; при температуре от -31 до 78, коэффициент диффузии пара в воздухе 0,132 смс при 25С удельного электрического сопротивления. 7,4Ом при 25; тепловое образование - 234,9 кДж/моль; тепловое сгорание - 1408 кДж/моль; в воде растворение не ограничено.Температура вспышки 18(з.т), 16(о.т); температура воспламенения 18С; температура самовоспламенения 400С; концентрационные пределы распространения пламени 3,6-17,7%(об);температурные пределы пламени: нижний 11С, верхний 41С; минимальная флегматическая концентрация % (об): СО 29,5;НО 35,7;N46; максимальное давление взрыва 682 кПа; максимальная скорость нарастания давления 15,8 МПа/с; скорость выгорания 3,7кг/(мс); максимальная нормальная скорость распространения пламени 0,556 м/с; минимальная энергия зажигания 0,246 мДж МВСК 11,1% (об).

1.3 Определение и обоснование класса зоны по ПУЭ

Класс зоны: В-Iа (ПУЭ 7.3.41) «зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей».

1.4 Определение категории и группы взрывоопасной смеси по ГОСТ

12.1.011-78*

Взрывоопасная смесь, обращающаяся в данном производстве относится к категории: IIА и группе Т2 - (ПУЭ) Табл.7.3.3

2. Расшифровка маркировки и проверка соответствия

запроектированного электрооборудования классу зоны по ПУЭ

2.1 Электродвигатели.

1) В4А

Маркировка по ПИВЭ

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

4 -- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1, 2, 3, 4.

А -- наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасной смесей группы А.

Относим к уровню взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование » По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «1».

2)В1Б

Маркировка по ПИВЭ

В - вид взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка»

1 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1.

Б - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп А, Б

Относим к уровню взрывозащиты: «взрывобезопасное электрооборудование» (3).По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня -«1»

3)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование».По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»

2 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1,2

Т3 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3.

В круглой рамке:

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»

4)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «2»;

1- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1;

Т2 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы Т1,Т2.

В круглой рамке:

Н - вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва».

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»

5)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование »По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня -«1»

1 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории «1»

Т5- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5

В круглой рамке:

П. - вид взрывозащиты: «заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением»

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
В4А - не соответствует (по группе взрывоопасной смеси). Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 4>IIA, IIB,IIC (ПУЭ.Табл.П. 1.4) (+) A>T1 (ПУЭ Табл.П. 1.5) ()	ПУЭ. Табл.7.3.10. Для взрывоопасной зоны класса В-Iа уровень взрывозащиты - «Электрооборудование повышенной надеж ПУЭ 7.3.60 Для взрывоопасной смеси спирта с воздухом IIA T2; ности против взрыва»-2
В1Б - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 1>IIA (ПУЭ Табл.П. 1.4) (+) Б>T1,T2, (ПУЭ Табл.П1.5) (+)
3) - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование» - 1 2>IIA (ПУЭ Табл.П. 1.4) (+) Т3>T1,T2,Т3(ПУЭ.Табл.П1.5) (+)
4) - соответствует Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» - 2 (+) 1>IIA (ПУЭ Табл.П. 1.4) (+) T2>T1,Т2(ПУЭТабл.П.1.5) (+)
5) - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 1>IIA, (ПУЭ.Табл.П1.4) (+) T5>Т1,Т2,Т3,Т4,Т5.(ПУЭ.Табл.П1.5) (+)

2.2 Электрические аппараты и приборы

1) 1ExpIIT5

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

1 - Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудования»;

Ех - знак стандарта;

p- Вид взрывозащиты: «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом »;

II-группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т5 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, (ПУЭ. Табл.7.3.7).

2) 1ExsIIT1

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

1 - Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ех - знак стандарта;

s- вид взрывозащиты: «Специальный»;

II -группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т1 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы Т1, (ПУЭ. Табл.7.3.7)

3)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»По ГОСТ12.2.020-76 знак уровня- «1»

4 - наивысшая категория взрывоопасной смеси для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1,2,3,4

Т3 - наивысшая группа взрывоопасной смеси для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3.

В круглой рамке:

К - вид взрывозащиты: «Кварцевое заполнение оболочки»

4)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н- уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «2»

3 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1,2,3;

Т5 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3,Т4,Т5.

В круглой рамке:

И- вид взрывозащиты: «Искробезопасная электрическая цепь ».

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка».

5) М1Д

Маркировка по ПИВЭ

М - вид взрывозащиты: «Масляное заполнение оболочки »;

1 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий - 1.Наличие этого знака (цифра 1) показывает что в электрооборудовании имеется вид взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка»

Д - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп А, Б,Г,Д.

Относим к уровню взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование» (ПУЭ. Приложение 3 к главе 7.3). По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «1».

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
1) 1ExpIIT5- соответствует
Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) IIA,IIB,IIC (+) Т1,Т2,Т3,Т4,Т5 (+)	ПУЭ Табл.7.3.11.Для взрывоопасной зоны класса В- Iа уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 ПУЭ 7.3.60 Для взрывоопасной смеси спирта с воздухом IIA T2;
3) - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 4>IIA,IIB,IIC (ПУЭ.Табл П1.4) (+) T3>Т1,Т2,Т3(ПУЭ Табл П1.5) (+)
4) - соответствует Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва » -2 (+) 3>IIA IIB, (ПУЭ Табл.П. 1.4) (+) T5>T1,T2,Т3,Т4,Т5(ПУЭ.Табл.П1.5) (+)
5)М1Д - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 1>IIA (ПУЭ Табл.П1.4) (+) Д>T1,T2,T3,T4,Т5(ПУЭТабл.П1.5)(+)

2.3 Электрические светильники

1)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»

1 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1.

Т1 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1.

В круглой рамке:

Н - вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва»

В - вид взрывозащиты:Взрывонепроницаемая оболочка»

2) В1Д

Маркировка по ПИВЭ

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

1 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1.

Д - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп А, Б, Г, Д.

Относим к уровню взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование» (ПУЭ. Приложение 3 к главе 7.3). По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «1».

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
1) - не соответствует (по группе взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 (+) 1>IIA(ПУЭТабл.П1.4) (+) Т1>T1 (ПУЭ Табл.П1.5) (+)	ПУЭ.Табл.7.3.12. Для взрывоопасной зоны класса В-Iа уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» -2 ПУЭ 7.3.60.Для взрывоопасной смеси спирта с воздухом IIA T2;
В1Д - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 1>IIA (ПУЭ Табл.П1.4) (+) Д>T1,T2,Т3,Т4,Т5(ПУЭ.Табл.П1.5)(+)

2.4 Электропроводки и кабельные линии

ПвВБГ - кабель 2 участок

жилы - медные;

изоляция - из вулканизированного полиэтилена;

Оболочка - поливинилхлоридная;

Бронированный - 2 стальные оцинкованные ленты;

Подушка под броней - нормальная (битум, кабельная пряжа )

Без наружного покрова

Проложен открыто в коробе

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 -соответствует;

ПУЭ 7.3.102 -не соответствует;

ПУЭ 7.3.108 - соответствует;

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки:

ПУЭ 7.3.118 табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: Необходимо заменить данный кабель ПвВБГ на кабель ВВБГ.

4 участок

ПРВД - провод гибкий

жилы - медные;

изоляция - резиновая;

оболочка - ПВХ;

проложен на тросах.

Проверяем соответствие провода по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 - соответствует;

ПУЭ 7.3.102 - соответствует;

Проверяем соответствие провода по способу прокладки:

ПУЭ 7.3.118 табл. 7.3.14 - не соответствует, т.к. во взрывоопасных зонах любого класса изолированные провода допускается прокладывать только в водогазопроводных трубах.

Вывод: Необходимо проложить провод в водогазопроводной трубе.

3. Проверочный расчет электрических сетей

3.1 Силовая сеть (2 участок)

3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым

ротором

1. Определяем номинальный ток электродвигателя:

Рн - номинальная мощность двигателя, Вт;

Uл - линейное напряжение, В

cos? - коэффициент мощности;

? - КПД двигателя.

2. Определяем пусковой ток электродвигателя:

Кп - коэффициент пуска электродвигателя (кратность пускового тока);

Iн. - номинальный ток электродвигателя;

3. Определяем расчетный номинальный ток плавкой вставки:

? - коэффициент инерционности, зависящий от типа предохранителя и условий пуска электродвигателя, принимается равным 2,5;

4. Проверяем условие

- условие не выполняется, надежность отключения не обеспечивается: для предотвращения от токов перегрузки и КЗ номинальный ток стандартной (запроектированной) плавкой вставки предохранителя должен быть наименьшим ближайшим к расчетному току. Поэтому необходимо заменить заданный предохранитель ПП - 24 - 25/16 с на предохранитель ПН - 2 - 250/200 с (прил. 1 табл. 1)[6]

- условие выполняется

5. Определяем расчетный допустимый длительный ток провода: Допустимый длительный ток провода или кабеля Iдоп должен быть не менее 125% номинального тока электродвигателя во взрывоопасной зоне класса

В-Iа, (3.1.12, 7.3.97 [4]), т.е.

(так как класс зоны В - Iа)

6. Определяем фактический допустимый длительный ток провода:

Задано:

ВВБГ 36+14- кабель четырехжильный

жилы - медные;

изоляция - поливинилхлоридная;

оболочка - поливинилхлоридная; => ПУЭ табл.1.3.6.

бронированный;

проложен - открыто в коробе;

7. Проверяем условие:

- условие не выполняется.

Необходимо заменить заданный кабель ВВБГ 36+14 на кабель ВВБГ 335+116 с .

Проверка:

> - условие выполняется.

3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения

Нормальная работа электроприемников протекает при номинальном напряжении, соответствующем их паспортным данным. Любое отклонение подведенного напряжения от номинального ухудшает работу электроприемников и условия техники безопасности, а иногда увеличивает пожаровзрывоопасность применяемого электрооборудования.

Так как напряжение сильно влияет на работу электроприемников, необходимо так проектировать и эксплуатировать сеть, чтобы электроприемники работали под напряжением, близким к номинальному.

Поэтому при проверке соответствия параметров силовой сети условиям допустимой потери напряжения добиваемся, чтобы фактическая потеря напряжения не превышала допустимую, т.е.:

1. По таблице 1 приложения 2 [6] определяем при Sт = 250 В·А, коэффициент загрузки трансформатора Кз = 0,9. коэффициент мощности суммарной нагрузки cos ? = 0,6; допустимая потеря напряжения силовой сети составляет

2. По табл. 2 прил. 2 [6]определяем коэффициенты c1 = 77 для 1 - участка и С2 = 77 для 2 участка.

3. Определяем фактическую потерю напряжения на участках

Р - мощность на конце рассчитываемого участка, кВт;

l - длина участка, м;

с -- коэффициент, учитывающий напряжение, систему питания и материал жил провода или кабеля (табл. 2 прил. 2 [6]);

Sф -- сечение фазной жилы кабеля, мм2.

Суммарная потеря напряжения составит:

4.

- условие не выполняется. =>

Увеличим сечение кабеля ПВБвГ 335+116,на кабель ПВБвГ 395+135 и кабель ВВБГ 36+14 на кабель ВВБГ 335+116

Проверяем условие

- условие выполняется.

3.1.3 Расчет силовой сети по условиям КЗ

Номинальные токи плавких вставок предохранителей, служащих для защиты отдельных участков сети, следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков или нормальным токам электроприемников.

Аппараты защиты должны надежно отключать аварийный участок при коротком замыкании как в конце линии (когда ток КЗ минимален), так и в ее начале (при максимально возможном токе КЗ).

Если величина тока КЗ окажется меньше номинального тока плавкой вставки, предохранитель не сработает и ток КЗ выведет из строя провода или кабель поврежденного участка линии. Длительно неотключаемые КЗ недопустимы, особенно там, где есть опасность пожара или взрыва, например в пожароопасных и взрывоопасных зонах любого класса.

Обычно обращают серьезное внимание на опасность длительного протекания чрезмерных токов : КЗ, вызывающих перегрев проводов и кабелей, воспламенение их изоляции по всей длине. Но и токи, не вызывающие перегрузки проводников достаточной для воспламенения изоляции по всей длине провода, также могут быть опасными. Электрическая дуга в месте повреждения, если она продолжительное время не отключается, способна вызвать местное воспламенение изоляции. По мере разрушения изоляции КЗ будет перемещаться к источнику питания, пока не возрастет настолько, что кратность окажется достаточной для срабатывания предохранителей.

С другой стороны, если отключающая способность аппарата защиты (предельный ток срабатываний Iпр) окажется меньше величины возможного тока КЗ вначале защищаемого участка, это может привести к повреждению самого аппарата и возникновению дополнительных источников зажигания в месте его установки (например в распределительном устройстве).

Таким образом, в некоторых случаях проверка аппаратов защиты на отключение токов КЗ становился необходимой, а во взрывоопасных зонах она обязательна.

1. Определяем суммарное активное сопротивление фазной жилы 1 и 2 участков:

- где ?1= ?2=0,019 (Ом·мм2/м) - удельные активные сопротивления материала медных жил провода 1 и 2 участков. ?=0,032 (Ом·мм2/м) для алюминиевых жил

l - длина 1и 2 участков.

2. Определяем суммарное активное сопротивление нулевой жилы 1 и 2 участков:

, -сечение нулевой жилы на 1 и 2 участках.

3. Определяем суммарное реактивное сопротивление фазной и нулевой жилы:

- где а1 -удельное реактивное сопротивление провода или кабеля, равное 0,00007 Ом/м - для кабеля; 0,00009 Ом/м - для проводов, проложенных в газовых трубах; 0,00025 Ом/м - для проводов, проложенных открыто.

4. Определяем полное сопротивление замкнутой части линии:

-

где Rд=0,05Ом - добавочное сопротивление переходных контактов (болтовые контакты на шинах, зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные аппаратов, контакт в точке КЗ и т.д.)

- Zm =0.312- полное сопротивление трансформатора току КЗ. - при мощности трансформатора меньше 630 кВ·А принимается табл.3.1. [6] Zm=0.312Ом.

5. Определяем ток однофазного КЗ в конце линии

6. Проверяем условие: (так как В - Iа)

1,56?4 - условие не выполняется, следовательно, надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии не обеспечивается.

Изменить исходные данные мощность трансформатора принять 1000 кВ·А Предлагаем заменить кабель 1 участка ПВБбГ 395+135 на кабель

ПВБбГ 3120+170 и кабель 2 участка ВВБГ 335+116 на кабель ВВБГ 370+135.

Проверка:

Проверяем условие: (так как В - Iа)

- условие выполняется,

следовательно надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии обеспечивается.

7. Определяем активное сопротивление фазной жилы 1 участка:

8. Определяем реактивное сопротивление фазной жилы 1 участка:

9. Определим полное сопротивление фазной жилы Zф 1 участка

-

где Rm =0,0022 Ом - активное сопротивление трансформатора.

- Xm=0,0088 Ом - реактивное сопротивление трансформатора. Данные сопротивления определяются в зависимости от мощности трансформатора по табл. в методических указаниях.

Rд=0,05 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов без учета контактов аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников.

10. Определяем ток трехфазный КЗ в начале линии:

11. Определяем предельный ток отключения предохранителя

по (табл. 1 прил. 1 [6]):

12. Проверяем условие:

- условие выполняется.

3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок)

1. Определяем необходимый вид защиты:

согласно 3.1.8.ПУЭ осветительная сеть должна быть защищена от токов коротких замыканий;

согласно 3.1.10. ПУЭ осветительная сеть во взрывоопасной зоне

класса В - Iа подлежит защите от перегрузки.

2. Сети подлежащие защите от токов КЗ и перегрузки должны защищаться автоматами с тепловым расцепителем, следовательно тип автомат (А3161) выбран правильно.

3. Определяем рабочий ток осветительной сети:

4. Проверяем условие:

- условие не выполняется.

Следовательно, для надежного отключения сети при КЗ номинальный ток расцепителя автомата должен быть наименьшим ближайшим к рабочему току. Поэтому предлагается заменить запроектированный автомат на автомат А3161 с номинальным током теплового расцепителя .

5. Определяем допустимый длительный ток провода. Задано:

ПРВД 2(18) - два одножильных провода.

жилы - медные;

изоляция - резиновая; => ПУЭ табл.1.3.4

оболочка - ПВХ; Iдоп = 54А

проложен в трубе.

6. Проверяем условие:

- условие выполняется.

Следовательно, сечение провода соответствует тепловому расчету.

7. Проверяем условие:

- условие выполняется.

3.3 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии

осветительной сети рабочему току (3 участок)

1. Определяем рабочий ток 3 участка:

Определяем допустимый длительный ток провода:

Задано:

АВВГ3?6+1?4 - четырехжильный кабель.

жилы - алюминиевые;

изоляция - ПВХ;

оболочка - ПВХ; =>ПУЭ табл.1.3.7

без наружного покрова; Iдоп =32А

небронированный;

проложен на тросах

3. Проверяем условие

- условие выполняется, следовательно, сечение провода соответствует тепловому расчету.

3.4 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии

силовой сети рабочему току (1 участок)

1. Определяем рабочий ток 1 участка:

2.Определяем допустимый длительный ток кабеля.

Задано:

ПВБбГ 3120+170 - четырехжильный кабель

жилы - медные;

изоляция - полиэтиленовая; =>ПУЭ табл.136

оболочка - ПВХ; Iдоп =260А

бронированный - две стальные оцинкованные ленты;

без наружного покрова;

проложен в воздухе

3. Проверяем условие

260А>243,1А -

условие выполняется. Следовательно, кабель

ПВБбГ 3120+170 соответствует тепловому расчету.

4. Обоснование необходимости выполнения молниезащиты здания и её

проектное решение

Необходимость выполнения молниезащиты зданий и сооружений в зависимости от назначения, степени огнестойкости, наличия в них пожаро- и взрывоопасных зон и др. определяется по СО 153-34.21.122-2003 [5].

Защищенность здания или сооружения от прямых ударов молнии определяется вхождением всех его частей в пространство зоны защиты молниеотводов данного типа.

1) Согласовано п. 3.3.2.2.[5].зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ограничена симметричными двускатными поверхностями образующими в вертикальном сечении равнобедренный треугольник с вершиной на высоте h0 и основанием на уровне земли 2Rо

При высоте молниеотвода до 30 метров и надежности зоны защиты 0,99 параметры зоны защиты характеризуются следующими формулами ho=0,8h; Ro=RO(ho-hx)/ho

2) Опоры тросового молниеотвода предлагается установить вплотную к торцевым стенам здания. Тогда для обеспечения его защищенности радиус зоны защиты на уровне высоты здания RX должен быть не меньше полуширины здания;RxS/2.Таким образом минимальное значение

Rx составит Rxmin =4,5/2=2,25 м.

Зная высоту здания и Rxmin,определим минимальную высоту молниеотвода. Для этого в формуле для определения Rx выразим RO и ho через h:

0,8

Таким образом, минимальная высота молниеотвода составит:

При такой высоте молниеотвода высота зоны защиты составит

м,

а радиус зоны защиты на уровне земли м

Учитывая некоторое провисание троса, высоту опор необходимо принять больше высоты молниеотвода на 3% расстояния между опорами.

4) Строим схему зоны защиты молниеотвода в масштабе ( графической части).

5. Заключение о соответствии запроектированного

электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ

1)Заменить запроектированный электродвигатель с маркировкой по взрывозащите В4А электродвигатель с уровнем взрывозащиты «электрооборудование повышенной надежности против взрыва» или выше предназначенный для работы взрывоопасной среде спирта с воздухом (IIАТ2) (ПУЭ 7.3.60 Табл.7.3.3)

2)Заменить запроектированный кабель магистральной линии (1 участка) марки ПВБбГ 3х35+1х16, сечение которого не соответствует тепловому расчету, на аналогичный, но с большим сечением марки ПВБбГ 3х95+1х535.

3) Заменить запроектированный кабель силовой сети (2участок) марки ПвВБГ 3х6+1х4,сечение и изоляция которого не соответствует тепловому расчету на кабель ВВБГ 3х70+1х35(ПУЭ 7.3.108)

4) Заменить запроектированный предохранитель силовой сети (2участок) ПП - 24 25/16,номинальный ток плавкой вставки которого не соответствует тепловому расчету, на предохранитель ПН-2 250/200

5) Заменить запроектированный автомат осветительной сети (4участок) А3161 номинальный ток расцепителя которого не соответствует тепловому расчету, на А3161 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тепл =40А

производство взрывоопасный маркировка молниезащита

Список используемой литературы

1. Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2004г. №820 «О Государственном пожарном надзоре».

2. Приказ МЧС РФ от 17 марта 2003 г. №132 «Об утверждении Инструкции по организации и осуществлению государственного пожарного надзора в Российской Федерации»,

3. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации: ППБ 01-03,

4. Правила устройства электроустановок. Изд. 6-е. - М.: Главгосэнергонадзор России, 2000 г.

5. СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

6. Черкасов В.Н., Костарев Н.П. Пожарная безопасность электроустановок: Учебник. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. - 377 с.

7. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2-х книгах / А.Н, Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н, Кравчук и др. - М.: Химия, 1990.

8. Пожарная безопасность предприятий промышленного и агропромышленного комплекса: Учебник для пожарно-технических училищ/В.С. Клубань, А.П. Петров, В.С. Рябиков. - М.: Стройиздат, 1987. - 477с.: ил.,

9. Пожарная профилактика в технологических процессах, связанных с обращением горючих и легковоспламеняющихся жидкостей: Учебник/ М.В. Алексеев, В.М. Смирнов, изд.: Министарство коммунального хозяйства РСФСР, - 1955г. - 290с.,

10. Противопожарные мероприятия по окраске и сушке изделий. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., Стройиздат, 1973г. - 128с. с илл.,

11. Сафронова И.Г., Смирнов Б.П. Электрические кабели, провода и шнуры: Учебное пособие. - Екатеринбург: Екатеринбургский филиал Академии ГПС МЧС России, 2004. - 54 с,

12. Пожарная безопасность электроустановок: Методические указания по выполнению курсовой работы для курсантов факультета инженеров пожарной безопасности и слушателей факультета заочного обучения по специальности 330400 «Инженерная безопасность», И.Г. Сафронова, Б.П. Смирнов, С.В. Субачев. Екатеринбург Уральский институт ГПС МЧС России, 2006. - 42 с.

13. Пожарная безопасность электроустановок: Методические указания для выполнения курсовой работы для курсантов факультета инженеров пожарной безопасности и слушателей факультета заочного обучения по специальности 330400 «Инженерная безопасность», И.Г. Сафронова, Б.П. Смирнов, С.В. Субачев. Екатеринбург Уральский институт ГПС МЧС России, 2006. - 35 с.

Размещено на Allbest.ru