Технологический процесс изготовления свай

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение, структура, характеристика исходного сырья, и описание технологического процесса объекта

1.1 Назначение и структура объекта

Югорский завод строительных материалов предназначен для развития перерабатывающего производства на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югра. На основе разработанного проекта развития, Югорский завод строительных материалов работает на достижение целей, которые в долгосрочной перспективе обеспечат широкие масштабы деятельности предприятия, а также увеличение объемов добычи сырья. На сегодняшний день завод сотрудничает с крупнейшими поставщиками сырья Сибири и Урала. В свою очередь подобные расширения приведут к выгодным результатам для города Сургута и округа.

Завод ЮЗСМ занимается организацией производства таким образом, чтобы этапы обработки и тестирования эксплуатационных параметров продукции отвечали установленным требованиям качества. Соответствие высоким государственным стандартам является обязательным условием производства, поскольку изготовление свай - процесс энергоемкий. Однако ресурсы и средства, затраченные на изготовление данного материала, стоят получаемых результатов.

В составе ООО ЮЗСМ находится, небольшая производственная база примерно в 3 Га по адресу: Сургутский район, Ханты-Манскийский автономный округ, Тюменская область, район северный промышленный.

В организационную и производственную структуру входят следующие производственные участки и подразделения ООО «ЮЗСМ»:

1. Арматурный цех

2. Формовочный цех

3. Вент-камера

4. Цеховые помещения

5. Отделения приготовления смазки

6. Комната для охлаждения

7. Электрощитовая

8. Узел редуцирования воздуха

9. Отделение закладных деталей

10. Помещение выдачи бетона

План расположения зданий и сооружений представлен в приложении рис. 1.

1.2 Характеристика исходного сырья, продуктов, реагентов, вспомогательных материалов

Выбор материалов для бетона был обоснован требованиями технических условий ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

Свойства используемого цемента соответствовали требованиям ГОСТ 310.1-76 - 310.4-81.

В качестве заполнителя принят природный кварцевый песок и керамзитовый песок. Физико-механические характеристики песков приведены в табл. 4.1-4.2.

Природный кварцевый песок, принятый в экспериментах, согласно ГОСТ 8736-85 относится к группе мелких песков (модуль крупности в пределах от 1,5 до 2,0)

Физико-механические характеристики кварцевого песка

Для повышения прочности, водонепроницаемости и морозостойкости использовалась воздухововлекающая добавка СДО (смола древесная омыленная) ТУ 13-05-02-83.

Для повышения прочности за счет сокращения расхода воды в отдельных экспериментах использовался суперпластификатор С-3 ТУ 6-36-020429-625.

Для обеспечения 100% отпускной прочности бетона в качестве ускорителя твердения в экспериментах использовалась добавка нитрит натрия НН ГОСТ 19906, ТУ 38-10274.

Используемые добавки соответствовали ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов.

Общие технические требования».

Вяжущее вещество

В качестве вяжущего вещества для приготовления бетонной смеси, должен применяться портландцемент ЦЕМ I42,5Б. Цемент по своим характеристикам должен удовлетворять требованиям ГОСТ 31108-2003 [11].

Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя должен применяться природный песок и песок из отсевов дробления и их смеси, удовлетворяющие ГОСТ 8736-93 [12].

Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя должен применяться щебень. Щебень должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 [13], ГОСТ 26633-91*.

Вода

Вода, которая применяется для затворения бетонной смеси должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-2011 [14].

Добавки

В качестве добавки используем гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов "ХИДЕТАЛ-ГП-9", который позволяет при определенной дозировке получить самоуплотняющийся бетон. В зависимости от модификации данная добавка позволяет сократить до 30% цемента, а также обеспечить морозостойкость F ? 300 и водонепроницаемость W ? 16, и предотвратить расслаиваемость бетонной смеси[15]. Свойства: - дозировка :

Смазочный материал - Липор 6 (23)

Для получения гладкой и ровной поверхности железобетонных изделий производят смазку рабочих поверхностей форм. Правильно выбранная и хорошо нанесенная смазка облегчает расформование изделия и способствует получению качественной поверхности. Отличительной особенностью водной эмульсии смазки, позволяющей применять низкие значения концентраций, является способность образовывать на металле формы остаточную пленку-покрытие, способствующую разделению бетона и формы и уменьшению адгезии. Используем смазку Липор - 6. Смазка - покрытие ЛИПОР-6 представляет собой водную эмульсию молочного или светло-коричневого цвета, приготовленную смешиванием воды и концентрата (ТУ 0258-004-53855500-03). Смазка предназначена для смазывания металлических форм в производстве ЖБИ, предпочтительно горизонтального формования, в технологиях, отличающихся большими сдирающими воздействиями бетонной смеси на слой смазочного материала при формовании: в производстве плит пустотного настила (завихрение бетонной смеси под пуансонами), а так же в производстве труб методом центрифугирования. Концентрации рабочих составов эмульсий 8-12%.

Арматура для армирования каркаса

Сваи армируются пространственным каркасом. В качестве продольной напрягаемой арматуры должна применяться: Высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-II ГОСТ 7348-81 [6]. В качестве конструктивной арматуры (спирали, сетки, хомуты) - проволоку обыкновенную периодического профиля класса Вр-I по ГОСТ 6727 [7], стержневую горячекатаную гладкую класса А-I по ГОСТ 5781[6]. Продольные стержни в острие сваи следует сварить или связать в пучок. Поперечная арматура должна быть приварена к продольным стержням в каждом пересечении контактной точечной сваркой. Голова сваи должна быть усилена сетками марок С35. Острие сваи должно быть усилено приставным каркасом марок КО35. Монтажные петли должны изготавливаться из горячекатаной арматурной стали класса А-I марок ВСЗсп2 и ВСЗпс2 и класса А-I марки 10ГТ по ГОСТ 5781[6] Сталь марки ВСЗсп2 не допускается применять для изготовления монтажных петель в сваях, подъём и транспортирование которых осуществляется при температуре минус 40°С. Сетки, петли, а так же внутренняя спираль и приставной каркас острия должны быть привязаны к основному каркасу сваи вязальной проволокой. Штыри устанавливаются после формования бетона. Сварные арматурные изделия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-90 [8].

Таблица 1.9 см. Приложение - Спецификация арматурных изделий на одну сваю

Проволока

Проволока для армирования железобетонных конструкций делится на два вида: проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций (ВР-1) ГОСТ 6227-80 и проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций (ВР-2) ГОСТ 7348-81.

1.3 Описание технологического процесса изготовления свай

Армирование

1. Подготовка арматуры:

-Подготовка арматуры класса Ат IV, V. A-I, A-III по типоразмерам.

-Высадка анкерных головок в размере.

-Предварительное натяжение и обвивка спиралью каркаса.

-Гнутье петель, стержней контура заземления, штамповка вкладышей.

Натяжение арматуры в железобетонных конструкциях применяется для повышения трещиностойкости, долговечности, уменьшения деформативности конструкций. Одним из наиболее распространенных методов натяжения стержневой арматуры является механический. Механическое натяжение арматуры (стержневой, проволочной и канатной) производят гидродомкратами и натяжными машинами, которые оборудованы дополнительными приспособлениями для выполнения вспомогательных операций.

Натяжение арматуры на упоры форм или стендов может быть одиночным (каждый арматурный элемент натягивается отдельно) или групповым (одновременно натягивается несколько элементов) в зависимости от конструктивных особенностей изделия.

Натяжение арматуры на стендах рекомендуется производить в два этапа. На первом этапе арматуру натягивают в усилием, равным 40-50% заданного. Затем проверяют правильность расположения напрягаемой арматуры, устанавливают закладные детали и закрывают борта формы. На втором этапе арматуру натягивают до заданного проектом усилия с перетяжкой на 10%, при которой арматуру выдерживают в течении 3-5 мин, после чего натяжение снижают до проектного.

Контролируемое напряжение должно соответствовать проекту. Контроль усилия натяжения должен выполняться по показаниям оттарированных манометров гидравлических домкратов и одновременно по удлинению арматуры. Результаты измерений усилия натяжения по показаниям манометров и по удлинению арматуры не должны отличаться более чем на 10%. При большем расхождении необходимо приостановить процесс натяжения арматуры, выявить и устранить причину расхождения этих показателей.

При использовании гидравлических домкратов для натяжения арматуры цена деления шкалы манометра не должна превышать 0,05 измеряемого давления. Максимальное давление, на которое рассчитан манометр, не должно превышать измеряемого давления более чем в 2 раза.

При натяжении арматуры гидродомкрат должен быть установлен так, чтобы его ось совпадала с продольной осью захвата арматурного элемента или пакета.

Изготовление бетонной смеси

-Приемка и складирование инертных материалов, цемента, воды и хим. добавок.

-Дозирование материалов и загрузка бетономешалки.

-Перемешивание составляющих и выгрузка готовой смеси в бетоноукладчик.

Приготовление бетонных смесей на заводах ЖБИ производят на специальных бетоносмесительных узлах (БСУ), бетоносмесительных цехах или бетоносмесительных отделениях.

На БСУ производят следующие основные процессы и операции: приемки, складирования и подготовки заполнителей, цемента и добавок; непосредственного приготовления бетонной смеси - дозирования и перемешивания составляющих ее.

Приемка материалов заключается в установлении соответствия их сертификатам качества и количества. Проверка качества производится путем отбора проб и их лабораторного испытания. Эти данные приведены в соответствующих стандартах.

Подготовка заполнителей на заводах железобетонных изделий выполняется в исключительных случаях, имея в виду поступление на завод вполне кондиционного сырья.

Хранение заполнителей осуществляется на специально оборудованных складах. По своему транспортному оформлению и способу хранения склады заполнителей весьма разнообразны. Наиболее отвечающими современным требованиям являются закрытые склады бункерного, полубункерного или силосного типов. Они полностью исключают загрязнение заполнителей в процессе хранения и обеспечивают постоянство влажности, а также несмерзаемость при условиях складирования заполнителей с определенной допустимой влажностью. Такие склады наиболее поддаются полной механизации и автоматизации. Недостаток их в высоких капитальных затратах.

Складирование и хранение цемента производится в специализированных силосных складах цемента. Разгрузку и транспортирование цемента следует осуществлять пневмотранспортом. Склад для хранения цемента делают закрытым и надежно защищенным от доступа атмосферной и грунтовой влаги. Не допускается хранить цемент во временных амбарных складах, на площадках под навесами и брезентовыми покрытиями, а также вблизи материалов, выделяющих аммиак. При хранении цемента не допускается одновременное складирование в одной емкости цемента разных марок и видов.

Подготовка форм

-Очистка форм.

-Смазка форм.

-Установка торцевых вкладышей.

-Установка технологических петель и трубок с фиксацией к опалубке.

Основное назначение форм - обеспечить получение изделий заданных форм и размеров, с ровными гранями и гладкими рабочими поверхностями. Конструкции формы должна обладать необходимой жесткостью. Формы должны быть просты и удобны в сборке и разборке, а их элементы - плотно примыкать друг к другу. Допуски в размерах форм устанавливаются ГОСТом, причем они назначаются только минусовыми, так как в процессе эксплуатации крепления форм ослабевают, плотность сборки нарушается, и изделия получаются несколько больше проектных размеров. Учитывая условия работы данного завода, наиболее целесообразным является применение металлических силовых форм. Они предназначены воспринимать усилия натяжения арматуры во время твердения бетона до достижения им прочности, позволяющей воспринять усилия растянутой арматуры до отпуска последней. Усилия растянутой арматуры в силовых формах воспринимаются бортоснасткой. Эти формы отличаются высокой жесткостью, а следовательно, и повышенным расходом металла.

Содержать формы и формовочное оборудование в чистоте необходимо не только для продления срока их эксплуатации, но и для обеспечения высокого качества изготовляемых изделий. После каждого цикла формования формы чистят и смазывают, применяя для этого различные машины, приспособления и смазочные материалы. Для очистки форм применяют машины, рабочими органами которых являются цилиндрические щётки из стальной проволоки.

Материалы для смазки должны хорошо удерживаться на поверхности формы в процессе всех технологических операций, обеспечивать возможность их механизированного нанесения, полностью исключать сцепление бетона изделия с формой, не должны портить внешнего вида изделий образованием жирных или грязных пятен, не вызывать коррозии форм, а также быть несложными в изготовлении, недефицитными и дешевыми.

Формование изделий

-Приемка бетона из бетономешалки в бетоноукладчик.

-Укладка бетона в форму, перемещая бетоноукладчик и транспортер с оптимальной скоростью. (Заливка лабораторных образцов «Кубиков».)

-Сборка на отверточных постах залитых полуопалубок.

-Центрифугирование собранной формы на установке центрифугирования УЦО-НТ.

Задача технологического комплекса операций формования железобетонных изделий - это получение плотных изделий заданной формы и размеров. Высокая плотность бетона достигается уплотнением бетонной смеси при формовании, а получение изделий проектных размеров и конфигурации обеспечивается применением соответствующих форм.

Формование железобетонных изделий и конструкций включает операции укладки бетонных смесей, их уплотнения, формообразования и, при необходимости, немедленной распалубки изделий, а также отделки их лицевых поверхностей в не затвердевшем состоянии.

На выбор способа формования изделия значительное влияние оказывает принятая марка бетона по удобоукладываемости. Удобоукладываемость бетонной смеси назначается в зависимости от конструктивных особенностей железобетонных изделий и принятых способов формования.

Формование изделий осуществляется в стационарных неперемещаемых формах. В этом случае все технологические операции производятся на одном месте.

Укладка бетонной смеси осуществляется бетонораздатчиком. Бетонораздатчики выдают смесь в форму, как правило, без разравнивания. Для коротких стендов разработан СКТБ Главмоспромстройматериалов бетонораздатчик 413 - 02, который перемещается по рельсам над стендами - камерами. Техническая характеристика оборудования для укладки смеси- Таблица 1.1.

Таблица 1.1 - Техническая характеристика оборудования для укладки смеси

Марка оборудования	Бетонораздатчик 413-02
Ширина колеи, см	500
Число бункеров	1
Вместимость бункеров, м	2,6
Ширина ленты питателя, см	160
Скорость передвижения, м/мин	2,2
Габаритные размеры, м	3,8х5,8х1,73
Масса, т	6.4

Рассматривая свойства бетона, неоднократно подчеркивалось решающее значение его плотности. Наряду со многими факторами физического, химического и физико-химического характера плотность в первую очередь зависит от качества уплотнения бетонной смеси при формовании из нее изделий.

Бетонная смесь обладает высокими формовочными свойствами. Из нее легко могут быть получены плотные изделия любой, даже самой сложной формы, однако при одном главном условии: способ и параметры формования должны удовлетворять качественному составу бетонной смеси. Так, жесткие смеси требуют более интенсивного уплотнения и при формовании из них изделий применяют вибрацию с дополнительным пригрузом, а также трамбование, прессование. Подвижные смеси легко и эффективно уплотняются только вибрацией. Применение же прессования, проката или трамбования для таких смесей не улучшает качества изделия или вообще не возможно по причине высокой текучести смеси.

Среди разнообразных возможных способов уплотнения бетонной смеси при формовании могут быть выделены следующие, получившие практическое применение: вибрирование, прессование, трамбование, прокат, вакуумирование, центрифугирование и литье. Особенно большие возможности хорошего и легкого уплотнения жестких смесей получены при сочетании вибрирования с некоторыми другими видами механических воздействий, в частности, прессованием, прокатом. Так появились сравнительно новые способы формования бетонных изделий - виброштампование, вибропрокат.

Тепловая обработка

-Укладка отцентрифугированных форм на стенд пропарки.

-Включение системы индивидуального автоматического прогрева форм (выдержка, подъем температуры, изотермическая выдержка, остывание).

-Доставка форм к месту распалубки.

Среди камер периодического действия основное применение находят камеры ямного типа, имеющие глубину 2 м типа и на 0,5 - 0,7 м выступающие над уровнем пола цеха. Размер камеры в плане соответствует размеру изделий или кратен им. Наиболее целесообразным является размер камеры, соответствующий размеру одного изделия в плане. В этом случае загрузочная емкость камеры и непроизводительный простой камеры под загрузкой будут минимальными. Однако при этом возрастает потребность в количестве камер. Технико-экономический анализ показал, что наиболее целесообразным оказывается размер камеры в плане, соответствующий размеру двух изделий. Стенки камеры выкладываются из кирпича или делаются бетонными. Сверху камера закрывается массивной крышкой с теплоизоляционным слоем, предупреждающим потери тепла. Для предупреждения выбивания пара в стенках камеры сверху ее предусматривается канавка, засыпаемая песком или заливаемая водой. В эту канавку входят соответствующие выступы на крышке камеры. Таким образом, создается затвор, препятствующий выбиванию пара из камеры.

Изделия загружаются в камеру краном в несколько рядов по высоте. Если изделия в формах, то каждый верхний ряд изделий устанавливают на стенки нижележащей формы (через деревянные прокладки). При формовании же изделий с частичной немедленной распалубкой поддон с изделием устанавливают на специальные откидывающиеся выступы, предусмотренные в стенках камеры.

Режим пропаривания в камерах характеризуется продолжительностью подъема температуры, выдержкой при максимальной температуре, продолжительностью охлаждения, а также наибольшей температурой в период изотермического прогрева. Применяют самые разнообразные режимы твердения в зависимости от свойств цемента и его вида, свойств бетонной смеси (жесткая или подвижная), вида бетона (тяжелый или легкий), размеров изделий (тонкие или массивные).

В качестве усредненного можно привести следующий режим: подъем температуры со скоростью 25 - 35 °С/ч, снижение температуры - 30 - 40 °С/ч, изотермическая выдержка 6 - 8 ч и максимальная температура 80 - 90 °С. Таким образом, общая продолжительность пропаривания для изделий на обыкновенном портландцементе в среднем составляет 12 - 15 ч. Твердение изделий - наиболее продолжительная операция, в десятки раз превышающая все другие. Это требует изыскания путей снижения продолжительности пропаривания, для чего необходимо знать определяющие факторы.

В первую очередь на режим твердения оказывает влияние вид цемента. Применение быстротвердеющих цементов (алитовых и алитоалюминатных портландцементов) позволяет до 2 раз сократить продолжительность изотермической выдержки. Кроме того, оптимальная температура прогрева изделий на этих цементах 70 - 80 °С существенно сокращает время, потребное на нагрев и охлаждение изделий. В совокупности общая продолжительность тепловлажностной обработки изделий на алитовых и алитоалюминатных, быстротвердеющих портландцементах снижается до 6 - 8 ч. За этот период получают изделия с прочностью бетона, равной 70 - 80% от проектной.

Распалубка

-Получение разрешения на снятие напряжения от лаборатории.

-Разбалчивание на отверточном посту опалубки.

-Обрезка стержней.

-Строповка изделия краном и перемещение на место складирования.

изделие устанавливается на пост распалубки; - отрезаются концы предварительно напряженной арматуры; - открываются торцевые и продольные борта формы; - изделие с помощью крана снимается с поддона и транспортируется на контроль; Подготовка изделия и приемка ОТК

Контроль качества осуществляется лабораторией и ОТК завода. Контролю подлежат: все поступающие материалы, полуфабрикаты и изделия; производственные процессы и качество готовых изделий. Все результаты контроля документируются. Входной контроль осуществляется на основе информации изготовителя о выполнении этих проверок.

Операционный контроль - контроль технологических операций, параметров производственных процессов, соблюдения требований проектной и тех. документации. Для этих целей на заводе разрабатываются технологические регламенты. В основном контролю подлежит: состав и свойства бетонной смеси; параметры технологических режимов; контроль смазки форм; вид, диаметры, размеры арматурных изделий; параметры тепловой обработки, виброуплотнения; прочность бетона (отпускная, передаточная, в проектном возрасте).

Периодичность испытания приготовленной бетонной смеси и готовых изделий указывается в ТУ на изделия. Периодичность - раз в 0,5 - 1 год.

Приёмно-сбыточные испытания: отпускная передаточная прочность, наличие закладных изделий, монтажных петель, отсутствие обнажённой арматуры и наплывов на бетоне, отсутствие масляных и ржавых пятен.

Выборочно также проверяется: прочность, жёсткость, трещиностойкость на стенде, геометрические параметры, толщина защитного слоя. Контролируемые параметры указываются в ТУ на изделия.



2. Анализ пожарной опасности и защиты технологического процесса

2.1 Взрывопожарная и пожарная опасность завода по изготовлению свай

Для разработки мероприятий по пожарной безопасности необходимо знать классификацию производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности. В зависимости от характера технологических процессов и применяемых материалов производства в целом и даже их отдельные технологические процессы значительно различаются по степени их взрывопожарной и пожарной опасности.

Все производства в соответствии со СНиП 2.09.02-856 по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

В нашем случае, по типу обращающихся веществ, производство относится к категории: Г.

Пожалуй самым значительно опасным и единственным местом, которое можно отнести к категории Г является арматурный цех.

В арматурном цехе изготавливают каркасы для свай, соответственно там необходим процесс сварки и сам сварочный агрегат.

В общем, как известно, сварочный агрегат представляет собой автономную передвижную станцию, предназначенную для эксплуатации в местах, где нет возможности подключения к сети питания. Как правило, такое оборудование востребовано и абсолютно незаменимо при проведении работ в полевых, монтажных и заводских условиях. Фактически оно сочетает в себе сварочный аппарат и генератор. Его применяют для соединения и резки металлов методом электродуговой сварки.

Ключевыми отличиями этого оборудования от других сварочных систем являются автономность и мобильность, возможность доставки в нужное место на транспорте. Под полевыми условиями для такой техники понимают работу на открытом воздухе за пределами города. Именно поэтому автономные сварочные агрегаты изготавливаются с учетом влияния природных факторов (дождя, снега, жары), присущих определенным регионам. Конструктивно оборудование состоит из двух главных узлов: автономного источника питания (двигателя) и генератора, производящего ток. Кроме них, сварочные агрегаты саг могут оснащаться такими системами, как: генератор электротока, специальное устройство для прогревания льда, бетона, замерзшей земли, прибор, регулирующий сварочный ток и его параметры, блок плазменно-воздушной резки, устройство для просушки электродов.

Это общие сведения о сварочном агрегате, но они в своей сущности тоже являются важными, чтобы понять, почему именно этот вид агрегата или это оборудование в арматурном цехе является пожароопасным.

Простота конструкции и надежность сварочных трансформаторов относятся к их главным достоинствам. Однако и самые надежные механизмы иногда выходят из строя, особенно тогда, когда эксплуатация сварочных аппаратов производится с нарушением правил.

Самым слабым элементом сварочных трансформаторов является клеммная колодка, к которой подключаются сварочные кабели. Плохой контакт вместе с большим значением сварочного тока приводит к сильному нагреву соединения и подсоединенных к нему проводов. В результате разрушается само соединение, сгорает изоляция на концах обмоток, вследствие чего происходит замыкание, при котором разжигается сам электрод и возникает незначительный пожар но затем который может перейти в большой и грозить жизни человека работающем на самом сварочном агрегате.



2.2 Характеристика опасных элементов производства

Физические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие подгруппы:

движущиеся машины и механизмы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенный уровень вибрации; повышенный уровень инфразвуковых колебаний; повышенный уровень ультразвука; повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение; повышенная или пониженная влажность воздуха; опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень инфракрасной радиации.

Химические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:

по характеру воздействия на организм человека -- общетоксические, раздражающие;

по пути проникновения в организм человека -- через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожный покров.

2.3 Мероприятия по обеспечению противопожарной защиты и система противопожарной защиты технологического процесса

Приведенный перечень мероприятий свидетельствует о важности правильного определения категории, поскольку ошибки в этой области на много лет вперед определяют недостаточность или чрезмерность мероприятий по предупреждению пожаров и пожарной защиты.

Регламентация производственных помещений и зданий на категории за взрывопожароопасной пожарной опасностью -- очень актуальная, но чрезвычайно сложная проблема, которая базируется на оценке пожаровзрывоопасности применяемых технологических процессов.

На сегодня существует два подхода к оценке пожаровзрывоопасности технологических процессов: вероятностный и детерминированный.

Вероятностный подход основан на расчете возможности достижения определенного уровня пожаровзрывоопасности объекта.

Ранее мы сказали, что наше предприятие относится к категории- Г (-- производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состояниях, сопровождающиеся выделением лучистого тепла, систематическим выделением искр и пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.)

Наличие такой классификации устанавливает определенные требования к выполнению соответствующих инженерно-технических мероприятий по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности предприятий, относящихся к той или иной категории, на стадии строительного проектирования, проектирования вентиляционных и отопительных систем, электрических установок и т.д.

В соответствии со СНиП 21-01-97 (Пожарная безопасность зданий и сооружений):

На каждом предприятии с учетом его пожарной опасности приказом (инструкцией), должен быть установлен соответствующий противопожарный режим в том числе определены:

- возможность курения (место для курения), применения открытого огня, бытовых нагревательных приборов;

- порядок проведения временных пожароопасных работ (в том числе сварочных);

- места для хранения и допустимое количество сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, которые могут одновременно находиться в производственных помещениях и на территории (в местах хранения);

- порядок отключения от сети электрооборудования в случае пожара;

- порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы;

В случае изменения планировки или функционального назначения зданий (помещений, сооружений), технологии производства, штатного расписания персонала администрация обязана обеспечить своевременные переработки планов эвакуации и инструкций.

На предприятии должен быть установлен порядок (система) оповещения людей о пожаре, которому необходимо ознакомить всех работников.

В помещениях на видных местах возле телефонов следует вывешивать таблички с указанием номера телефона вызова пожарной охраны.

Территория предприятия, а также здания, сооружения, помещения должны быть обеспечены соответствующими знаками безопасности согласно ГОСТ 12.4.026-76 "ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности".

В каждом здании и на каждом участке в случае возникновения пожара следует обеспечить быструю безопасную эвакуацию людей, для чего должны быть предусмотрены эвакуационные выходы и проходы. Число выходов должно быть не менее двух (по возможности в противоположных сторонах помещения).

Пожарная техника (ГОСТ 12.2.037).

Лестницы и лестничные клетки классифицируются в целях определения требований к их объемно-планировочному и конструктивному решению, а также для установления требований к их применению на путях эвакуации людей.

1. Лестницы, предназначенные для эвакуации людей из зданий, сооружений и строений при пожаре, подразделяются на следующие типы:

1) внутренние лестницы, размещаемые на лестничных клетках;

2) внутренние открытые лестницы;

3) наружные открытые лестницы.

2. Пожарные лестницы, предназначенные для обеспечения тушения пожара и проведения аварийно-спасательных работ, подразделяются на следующие типы:

1) П1 - вертикальные лестницы;

2) П2 - маршевые лестницы с уклоном не более 6:1.

Классификация пожарной техники используется для определения ее назначения, области применения, а также для установления требований пожарной безопасности при эксплуатации пожарной техники.

Пожарная техника в зависимости от назначения и области применения подразделяется на следующие типы:

1) первичные средства пожаротушения;

2) мобильные средства пожаротушения;

3) установки пожаротушения;

4) средства пожарной автоматики;

5) пожарное оборудование;

6) средства индивидуальной защиты и спасения людей при пожаре;

7) пожарный инструмент (механизированный и немеханизированный);

8) пожарные сигнализация, связь и оповещение.

Первичные средства пожаротушения предназначены для использования работниками организаций, личным составом подразделений пожарной охраны и иными лицами в целях борьбы с пожарами и подразделяются на следующие типы:

1) переносные и передвижные огнетушители;

2) пожарные краны и средства обеспечения их использования;

3) пожарный инвентарь;

4) покрывала для изоляции очага возгорания.

Установки пожаротушения - совокупность стационарных технических средств тушения пожара путем выпуска огнетушащего вещества. Установки пожаротушения должны обеспечивать локализацию или ликвидацию пожара. Установки пожаротушения по конструктивному устройству подразделяются на агрегатные и модульные, по степени автоматизации - на автоматические, автоматизированные и ручные, по виду огнетушащего вещества - на водяные, пенные, газовые, порошковые, аэрозольные и комбинированные, по способу тушения - на объемные, поверхностные, локально-объемные и локально- поверхностные.

Тип установки пожаротушения, способ тушения и вид огнетушащего вещества определяются организацией-проектировщиком. При этом установка пожаротушения должна обеспечивать:

1) реализацию эффективных технологий пожаротушения, оптимальную инерционность, минимально вредное воздействие на защищаемое оборудование;

2) срабатывание в течение времени, не превышающего длительности начальной стадии развития пожара (критического времени свободного развития пожара);

3) необходимую интенсивность орошения или удельный расход огнетушащего вещества;

4) тушение пожара в целях его ликвидации или локализации в течение времени, необходимого для введения в действие оперативных сил и средств;

5) требуемую надежность функционирования.

Средства пожарной автоматики предназначены для автоматического обнаружения пожара, оповещения о нем людей и управления их эвакуацией, автоматического пожаротушения и включения исполнительных устройств систем противодымной защиты, управления инженерным и технологическим оборудованием зданий и объектов. Средства пожарной автоматики подразделяются на:

1) извещатели пожарные;

2) приборы приемно-контрольные пожарные;

3) приборы управления пожарные;

4) технические средства оповещения и управления эвакуацией пожарные;

5) системы передачи извещений о пожаре;

6) другие приборы и оборудование для построения систем пожарной автоматики.

Оборудование.

Для минимизации возможных рисков всё технологическое оборудование устанавливается на фундаменты из несгораемых материалов (бетонные, либо ленточные с применением профильного металлопроката). Предварительно производится оценка всех факторов, определяющих пожарную безопасность. Для большинства видов оборудования такими факторами являются применение повышенного рабочего напряжения (для производственных электросетей оно составляет 380 В), а также пожароопасных сред (технологических масел, смазочно-охлаждающих жидкостей).

С целью обеспечения пожарной безопасности оборудования при его работе необходимо обеспечивать:

1. Систематический контроль состояния электрической изоляции всех токоведущих частей оборудования, поскольку места ненадёжных контактов в условиях длительной эксплуатации агрегатов часто перегреваются, что служит причиной электрического пробоя изоляции с последующим искрообразованием и возгоранием проводов цепей управления.

2. Размещения в пределах нормативного расстояния (предусматриваемого ВНЭ 5-79 ППБО-103-79) средств индивидуального пожаротушения с учётом специфики работы оборудования: для машин и агрегатов, особо опасных в пожарном отношении, а также размещённых вблизи пожароопасных участков - например, складов горюче-смазочных материалов - данное расстояние не должно превышать 50 м, а в остальных случаях - 100 м.

3. Периодическую проверку защитного заземления оборудования, поскольку при открытом его нахождении (например, на эстакадах или складах) возможно возгорание под воздействием удара молнии, либо попадания влаги на узлы, находящиеся под напряжением.

4. Очистку работающего оборудования от легковоспламеняющихся сред - смазочных масел и некоторых пожароопасных технологических жидкостей (к таким относятся вещества, имеющие температуру вспышки от 610С).

Для обеспечения надлежащего уровня пожарной безопасности необходимо не только наличие определённого комплекта средств индивидуального пожаротушения, но и систематическая проверка их работоспособности. В частности, испытание пожарных гидрантов выполняется не реже двух раз в год, а огнетушителей - ежегодно. Порядок проверки работоспособности огнетушителей регламентирован нормами пожарной безопасности НПБ 155-2002.

При размещении технологического оборудования всегда необходим свободный доступ к нему со стороны пожарных проездов.

Спецодежда работника.

Ожоги, вызванные сварочной дугой, представляют опасность, особенно для глаз. Яркость световых лучей сварочной дуги значительно превышает норму, допустимую для человеческого глаза.

Ультрафиолетовые лучи, являющиеся одной из составляющей светового потока дуги, даже при кратковременном действии в течение нескольких секунд вызывают заболевание глаз, называемое электроофальмией. Заболевание сопровождается острой болью, резью в глазах, слезотечением, спазмами век.

При значительном поражении глаз световым потоком сварочной дуги можно даже ослепнуть. Продолжительное воздействие светового потока дуги на кожу вызывает ее ожоги. Кроме этого искры, рассеивающиеся во время сварочных работ способны вызвать ожоги. Поэтому все участники сварочного процесса должны пользоваться защитными приспособлениями.

При электросварочных работах основным таким приспособлением является защитная маска, смотровое отверстие которой оонащено светофильтром, задерживающим инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и снижающим яркость светового потока дуги.

Газосварщики пользуются защитными очками, снижающими яркость света. Выбор светового фильтра производят в зависимости от мощности дуги и способа сваривания. Для защиты от ожогов кожного покрова применяют брезентовую спецодежду и рукавицы. Запрещается выполнять сварочные работы с закатанными рукавами и расстегнутым воротом. Спецодежда и обувь сварщика должны обеспечивать оптимальный теплообмен организма при работе с физическими нагрузками, эффективно защищать от брызг расплавленного металла и опасных метеофакторов, иметь оптимальные весовые характеристики, не стеснять свободу движений, отвечать эстетическим требованиям.

Для защиты ног следует применять кожаную (летом) или войлочную (зимой) обувь, защищающую от теплового излучения, холода, искр, брызг расплавленного металла.

Руки защищают рукавицами от теплового излучения, контакта с нагретыми выше 45°С поверхностями, от низких температур и сварочных брызг.

Для защиты окружающих от светового потока и искр расплавленного металла используют перегородки, переносные ширмы и т.д.

При сварочных работах появляются вредные газы и аэрозоли, количество и состав которых зависят от способа сварки, свариваемых металлов и сварочных материалов, режима сварки. Особенно опасны для здоровья аэрозоли марганца, которые могут вызвать длительное и стойкое поражение нервной системы, вплоть до паралича. Многие оксиды, попадая на слизистую оболочку органов дыхания разрушают ее, вызывают аллергические явления, кровотечение и даже бронхиальную астму. Особенно опасны окислы хрома.

При сварке цветных металлов в окружающую среду выделяются вредные газообразные соединения, отравление которыми может пагубно сказаться на здоровье. Поэтому для защиты органов дыхания сварщика и подручного рабочего следует применять защитные маски сварщика и фильтрующие респираторы.

Для того чтобы респиратор не мешал в процессе работы, нужно пользоваться облегченными конструкциями типа «Снежок» 201 и 301 модели, которые удовлетворяют следующим требованиям:

респираторы одновременно защищают органы дыхания от очень токсичных как твердых, так и газовых составляющих сварочной аэрозоли;

респираторы совместимы с другими средствами защиты лица, глаз, головы (щитком, очками, каской);

респираторы обеспечивают минимальную нагрузку на дыхательную систему, мягкие ткани лица и голову.

Технические характеристики респираторов типа «Снежок», выпускаемые серийной промышленностью, приведены в таблице.

Характеристики респираторов типа «Снежок»

Таблица 2.1

Характеристика	«Снежок ГП-В»	«Снежок ГП-Озон»
	201	301	201	301
Степень защиты	II-III	III	II-III	III
Сопротивление постоянному потоку воздуха с затратой 30 дм3/ин,Па: -на вдох -на выдох	22-30 22	34 28	24-34 24	38 30
Коэффициент проникновния аэрозоли, %, с диаметром частиц: -0,443,5 мкм -0,6-0,8 мкм	3,4	14	3,4	14
Время защитного действия респиратора, мин -двердой составлющей аэрозоли (100мг/мЗ) -газ	540 180	300 180	540 300	300 300
Масса,г	55	40	60	42



При сварке в среде углекислого газа выделяются следующие вредные вещества

Таблица 2.2

Свариваемый материал	Вредные вещества
	Наименование	Количество, г
Сталь углеродистая и низколегированная при сварочном токе 120-300А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	8 0,5 0,02 0,03 5
Сталь углеродистая и высоколегированная при сварочном токе 350-430А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	14 0,8 0,03 0,03 5
Сталь высоко прочная при сварочном токе З00А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	8 0,2 0,6 0,1 5

2.5 Действия персонала до прибытия пожарных подразделений

Каждый гражданин (персонал организации) при обнаружении пожара или признаков горения (задымление, запах гари, повышение температуры и т. п.)

обязан:

немедленно сообщить об этом по телефону 01 в единую службу спасения (при этом необходимо сообщить адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию);

принять по возможности меры по эвакуации людей, тушению пожара и сохранности материальных ценностей.

Собственники имущества; лица уполномоченные владеть, пользоваться или распоряжаться имуществом, в том числе руководители и должностные лица предприятий; лица, в установленном порядке назначенные ответственными за обеспечение пожарной безопасности, прибывшие к месту пожара обязаны:

продублировать сообщение о возникновении пожара в единую службу спасения 01 и поставить в известность вышестоящее руководство, диспетчера, ответственного дежурного по объекту;

в случае угрозы жизни людей немедленно организовать их спасение, используя для этого имеющиеся силы и средства;

проверить включение в работу автоматических систем противопожарной защиты (оповещения людей о пожаре, пожаротушения, противодымной защиты);

при необходимости, отключить электроэнергию (за исключением систем противопожарной защиты), остановить работу транспортирующих устройств, агрегатов, аппаратов, перекрыть сырьевые, газовые, паровые и водяные коммуникации, остановить работу систем вентиляции в аварийном и смежном с ним помещениях, выполнить другие мероприятия, способствующие предотвращению развития пожара и задымления помещений здания;

прекратить все работы в здании и (если это допустимо по технологическому процессу производства), кроме работ, связанных с мероприятиями по ликвидации пожара;

удалить за пределы опасной зоны всех работников, не участвующих в тушении пожара;

осуществить общее руководство по тушению пожара (с учетом специфических особенностей объекта) до прибытия подразделений пожарной охраны;

обеспечить соблюдение требований безопасности работниками, принимающими участие в тушении пожара;

одновременно с тушением пожара организовать эвакуацию и защиту материальных ценностей;

организовать встречу подразделений пожарной охраны и оказать помощь в выборе кратчайшего пути подъезда к очагу пожара;

сообщить подразделениям пожарной охраны сведения о перерабатываемых или хранящихся на объекте опасных (взрывоопасных), взрывчатых, сильнодействующих ядовитых веществ, необходимых для обеспечения безопасности личного состава пожарной команды.

дежурного, каждый ключ на обоих комплектах должен иметь надпись о его принадлежности соответствующему замку.

По прибытию пожарного подразделения руководитель предприятия (или лицо, его заменяющее) обязан проинформировать РТП (руководитель тушения пожара) о конструктивных и технологических особенностях объекта, прилегающих строений и сооружений, количества и пожароопасных свойствах хранимых и применяемых веществ, материалов, изделий и других сведениях, необходимых для успешной ликвидации пожара, а также организовать привлечение сил и средств объекта к существованию необходимых мероприятий, связанных с ликвидацией пожара и предупреждения его развития.



Глава 3. Разработка технических решений по повышению уровня пожарной безопасности технологических процессов

3.1 Правила безопасного ведения технологического процесса

Необходимые мероприятия, которые обеспечивают безопасное ведение технологического процесса:

строгое соблюдение правил технического регламента;

соблюдение техники безопасности на рабочем месте;

знание инструкций при работе с оборудованием и проведении его технического обслуживания;

знание производственных инструкций по пожарной безопасности;

работа с исправным оборудованием;

своевременная уборка помещений и рабочего места в частности;

проведение профилактических мероприятий для исправной работы оборудования;

следить за исправностью систем вентиляции;

четкое и беспрекословное выполнение указаний, полученных от руководителя;

постоянный контроль за правильностью ведения технологического процесса;

В случае обнаружения неисправностей в работе оборудования (посторонние шумы, вибрации, искрения), его необходимо полностью обесточить и отойти на безопасное расстояние.

Во избежание аварийных и пожароопасных ситуаций необходимо строго соблюдать нормы технического регламента и технику безопасности, своевременно выявлять и устранять неисправности оборудования.



3.2 Метод расчета требуемого предела огнестойкости строительных конструкций ГОСТ Р 12.3.047-2012

свая изготовление огнестойкость

Р.1 Расчет требуемых пределов огнестойкости. Метод расчета требуемых пределов огнестойкости железобетонных и огнезащищенных металлических конструкций промышленных зданий (сооружений) учитывает характеристики технологических процессов и устанавливает соответствующие требования к огнестойкости конструкций, исходя из нормируемого риска достижения предельного состояния конструкций по признаку потери несущей и теплоизолирующей способностей в условиях реальных пожаров. Требуемые пределы огнестойкости устанавливаются на основе определения эквивалентной продолжительности пожаров и коэффициента огнестойкости. Коэффициент огнестойкости рассчитывают в зависимости от заданной предельной вероятности отказов конструкций в условиях реальных пожаров.

Коэффициент огнестойкости выбранной конструкции определяют по значению предельной вероятности отказов с учетом допустимой вероятности

отказов конструкций . Значения в зависимости от того, к какой группе конструкций принадлежит выбранная конструкция, приведены в таблице Р.1.

Таблица Р.1 - Допустимые вероятности отказов конструкций от пожаров

Группа конструкций		Вероятность отказов
Вертикальные несущие конструкции, противопожарные		10	? 6
преграды, ригели, перекрытия, фермы, балки
Другие горизонтальные несущие конструкции, перегородки	10	? 5
Прочие строительные конструкции				10	? 4
Предельные вероятности отказов конструкций в условиях пожаров рассчитывают по формуле:
=*S (1-)(1-)
где - вероятность возникновения пожара, отнесенная к 1м2	площади

помещения;

- вероятность выполнения задачи (тушения пожара) автоматической установкой пожаротушения;

- вероятность предотвращения развитого пожара силами пожарной охраны;

- рассчитывают по методу, приведенному в [3] или принимают из таблицы Р.2.

Таблица Р.2 -	Вероятности возникновения пожара для промышленных
помещений
	Промышленный цех		Вероятность
			возникновения пожара
			P0 , м2 / год 10 ? 5
По обработке синтетического каучука и искусственных		2,65
волокон
Литейные и плавильные		1,89
Механические			0,60
Инструментальные			0,60
По переработке мясных и рыбных продуктов		1,53
Горячей прокатки металлов		1,89
Текстильного производства		1,53
Электростанций			2,24

устанавливают по статистическим данным или расчетом с учетом установки автоматических средств обнаружения пожара, сил и средств пожарной охраны. В случае отсутствия данных по пожарной охране и системе пожарной сигнализации следует положить.

По вычисленным значениям определяют значение характеристики безопасности, при необходимости интерполируя данные таблицы Р.4.

Таблица Р.3 - Значения характеристики безопасности Р

Вероятность отказов	Характеристика безопасности в	Вероятность отказов	Характеристика Безопасности в
конструкций при пожаре		конструкций при пожаре
	Pпi				Pпi
10	}			3,7	10	}			2,3
2,5		· 10	? 5	4,1	2,5		· 10	? 3	2,8
0,6				4,4	0,6				3,2
0,3					0,3
	}			4,5		}			3,5
10				3,1	10				1,3
2,5		· 10	? 4	3,5	2,5		· 10	? 2	2,0
0,6				3,8	0,6				2,5
0,3					0,3
				4,0					2,6

Расчет коэффициента огнестойкости проводят по формуле:

,

В таблице Р.4 приведены значения для условий

для различных площадей отсеков S.



Таблица Р.4 - Коэффициент огнестойкости

Площадь	Вертикальные несущие	Другие	Прочие
отсеков S,	конструкции,	горизонтальные	строительные
м2	противопожарные	несущие	конструкции
	преграды, балки,	конструкции,
	перекрытия, фермы	перегородки
1000	1,36	0,99	0,58
2500	1,52	1,14	0,75
5000	1,69	1,26	0,87
7500	1,79	1,31	0,94
10000	1,84	1,42	0,99
20000	2,03	1,47	1,10

Требуемый предел огнестойкости	рассчитывают по вычисленным
значениям , и

По полученным данным произведем расчет в соответствии с нашим предприятием «ЮЗСМ» согласно ГОСТУ Р 12.3.047-2012 :

Рассчитаем предельные вероятности отказов конструкций в условиях пожара:

Вероятность отказов конструкций при пожаре Pni при 0,6*10-3 соответствует характеристике безопасности =3,2 из табл. P3

Рассчитаем коэффициент огнестойкости:

Рассчитаем требуемый предел огнестойкости:

По данным расчетам на нашем предприятии требуемый предел огнестойкости превышает полученный предел огнестойкости в незначительных значениях.

3.3 Расчет необходимого количества сил и средств при тушении пожара

1)Определяем время свободного развития пожара:

Tp(cp)=tсп+(tов+tСиВ)+tСЛ+tРП= 3+1+5+1=10 минут

2)Определяем требуемый расход огнетушащих веществ на тушение пожара:

Qтр=Sп*Iтр+Sт*Iтр=100*0,06+64,6*0,06=6,0 л/с

3) Определяем требуемый расход воды на защиту не горящей части здания:

=100*(0,06/4)=1,5 л/с

Определяем количество стволов на тушение (ствол А) и охлаждение (ствол Б):

=6.0/2=3 РС-70

=1.5/1=1,5 РС-50

4) Определяем фактический общий расход на защиту и тушение:

Qф.общ=Qф.туш +Qф.защ=6.0+1,5=7,5л/с

5) Определяем количество личного состава:

=2+4+2+2+1*1=11 человек

6) Определяем количество отделений:

Nотд=Nл/с/4=11/4=3 отделения

Сводная таблица расчета сил и средств

Прогноз развития пожара	Требуемый расход огнетушащих веществ	Количество и тип используемых стволов	Распределение сил личного состава (11 человек)	Число пожарных отделений
В дневное время, в результате короткого замыкания, произошло возгорание электрода с последующим переходом горения на сам сварочный агрегат и на все близ лежащие материалы, в арматурном цехе площадью S=1100 м2. На пульт дежурного с пожарного извещателя ИП 212-58 спустя 3 минут от начала горения поступил сигнал, обработав его дежурный сообщил в подразделения пожарной охраны.	По воде 7,5 л/с	3 ствола РС-70 типа А 1 ствол РС-50 типа Б	2 человека на работу со стволами РС-50 4 человек на работу со стволами РС-70 2 человека на установку и страховку лестницы 2 человек в составе 2-х звеньев ГДЗС 1 человека на вскрытие конструкций	3 отделения

3.4 Мероприятия по усилению пожарной безопасности