Усовершенствование методов оценки условий возникновения и последствий взрывов на металлургических предприятиях
Анализ состояния нормативно-технической документации на опасных производственных объектах показывает, что требования стандартов и норм, регламентирующих требования взрывобезопасности выполняются не в полной мере, что объясняется как отдельными недоработками и противоречиями в действующих нормативах, так и трудоемкостью регламентированных ими методов расчета условий образования предельных… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние промышленной безопасности на взрывоопасных металлургических объектах и актуальные задачи прогнозирования последствий взрывов (литературный обзор)
- 1. 1. Новые проблемы взрывобезопасности, возникающие в связи с развитием технического прогресса
- 1. 2. Законодательные и нормативные основы управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов
- 1. 3. Характерные особенности взрывоопасных металлургических объектов
- 1. 4. Нормативная документация, регламентирующая оценку последствий взрыва, и ее использование при выборе проектных и технологических решения в области взрывопредупреждения и взрывозащиты
- 1. 5. Методики оценки характеристик пожаровзрывоопасности веществ и материалов и их соответствие специфическим особенностям металлургического производства
- 1. 6. Методы прогнозирования энергиии и последствий взрывов, возникающих при взаимодействии расплавов металлов с водой и кислородо-содержащими добавками
- Краткие
- выводы по главе 1
- Глава 2. Статистический анализ причин аварий и травматизма на опасных производственных объектах
- 2. 1. Относительная доля пожаров и взрывов в общем числе производственных аварий по зарубежным источникам
- 2. 2. Классификация причин пожаров и взрывов в промышленности зарубежных государств
- 2. 3. Классификация аварий на предприятиях, подведомственных
- ГГТН РФ
- Краткие
- выводы по главе 2
- Глава 3. Разработка программы расчета температуры и давления горения взрывов горючих газов и легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, обращающихся в металлургическом производстве
- 3. 1. Математическая интерпретация зависимости константы равновесия химических реакций, происходящих в зоне горения от температуры
- 3. 2. Описание алгоритма программы «Fire»
- 3. 3. Оценка адекватности разработанной программы и ее использование для разработки методов прогнозирования предельных условий образования взрывоопасных газовоздушных и паровоздушных систем
- 3. 3. 1. Расчет температур горения взрывоопасных смесей предельного состава и разработка методики определения концентрационных пределов взрываемости
3.3.2. Оценка влияния инертных газов на температуры горения паро-газовоздушных смесей в предельных условиях и разработка методики расчета концентрационных пределов распространения пламени смесей, содержащих инертные газы
3.3.3. Исследование влияния начальной температуры взрывоопасной смеси на температуру ее горения в предельных условиях и концентрационные пределы распространения пламени
3.3.4. Влияние начального давления на температуру горения смесей метана с кислородом на верхнем концентрационном пределе распространения пламени и разработка рекомендаций по составу взрывобезопасных смесей, используемых для вдувания в доменную печь
3.4. Расчет состава вредных выбросов в атмосферу при пожарах и взрывах легковоспламеняющихся жидкостей
Выводы по главе 3
Глава 4. Усовершенствование метода категорирования технологических блоков по взрывоопасности и разработка программного обеспечения необходимых расчетов
4.1. Обоснование выбора метода расчета зависимости давления насыщенного пара от температуры
4.2. Расчет скорости испарения многокомпонентных легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
4.3. Разработка программного обеспечения расчетов, необходимых для проведения категорирования технологических блоков, и разработка рекомендаций по совершенствованию методики категорирования
Выводы по главе 4
Глава 5. Усовершенствование методов расчетов последствий промышленных взрывов
5.1. Анализ методов расчета давления в ударных волнах в зависимости от энергии взрыва и расстояния от его эпицентра
5.2. Проверка адекватности методов расчета параметров ударных волн на основе экспертной оценки последствий аварий
5.3. Усовершенствование методов расчета энергии и параметров взрыва жидких металлов при взаимодействии с водой
Выводы по главе 5
Список литературы
- И., Бабайцев И. В., Булхов Н. Н, Овчинникова Т. И. Оценка токсичных выбросов в атмосферу при пожарах и взрывах в химических цехах коксохимического производства. /Кокс и химия. -2002, № 12, с. 39.
- Бабайцев И.В., Акинин Н.И, Кузнецов О. В., Булхов Н. Н. Оценка давления в ударных волнах, образующихся при промышленных взрывах // Безопасность жизнедеятельности. — 2004, — 5, с.
- В. Маршалл Основные опасности химического производства. — Изд- во: Мир. 1989
- О промышленной безопасности опасных производственных объектов. Закон Российской Федерации от 21.07.1997 N 116-ФЗ.
- BS 8800−96. Руководство по системам управления охраной здоровья и безопасностью персонала.
- Occupational health and safety management systems — General guidelines on principles, systems and supporting techniques, AZ/NZS 4804:1997.
- OHSAS 18 001:1999. Системы управления охраной здоровья и безопасностью персонала. Требования.
- ILO — OSH 2001. Руководство по системам безопасности и здоровья персонала. (Международное Бюро Труда).
- Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте. Постановление Правительства Российской Федерации от 10.03.1999 N263.
- Методические рекомендации по идентификации опасных производственных объектов (РД 03−260−99). Постановление Госгортехнадзора России от 25.01.1999 N 10.
- О регистрации объектов в государственном реестре опасных производственных объектов. Постановление Правительства Российской Федерации от 24.11.1998 N 1371.
- Положение о регистрации объектов в государственном реестре опасных производственных объектов и ведении государственного реестра (РД 03−294−99). Постановление Госгортехнадзора России от 03.06.1999 N39.
- Положение о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах (РД 03−293−99). Постановление Госгортехнадзора России от 08.06.1999 N 40.
- ГОСТ 12.1.010−76. Взрывобезопасность. Общие требования. — М.: Изд-во стандартов 1977. — 7 с.
- ГОСТ 12.1.004−91. Пожарная безопасность. Общие требования. — М.: Изд-во стандартов 1992. — 84 с.
- ГОСТ Р 12.3.047−98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
- Злобинский Б.М. Охрана труда в металлургии. М: Металлургия. — 1975.-535 с.
- Бринза В. Н, Зиньковский М. М. Охрана труда в черной металлургии.-1982.-335 с.
- Безопасность жизнедеятельности в металлургии / Стрижко Л. С. Потоцкий Е.П., Бабайцев И. В. и др. М.: Металлургия. — 1996. — с.408.
- Бабайцев И.В. Взрывопожаробезопасность металлургического производства // Научные школы МИСиС. — М.: МИСИС. — 1997. — с. 295.
- Правила безопасности в сталеплавильном производстве. Утверждены постановлением ГТТН РФ № 25от 24 апреля 2003 г.
- Бережинский А.И., Циммерман А. Ф. Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров. М., «Металлургия», 1975 г., 192 с. с ил.
- Кричевцов Е.А., Баранова А. А., Лалетин В. Г. Содержание водорода в конвертерных газах при отводе их без дожигания. В сб. «Металлургическая теплотехника», № 1, «Металлургия», 1972 г., с. 106−108 с ил.
- Дюмон-Филлон Ж., Нами Ж., Спре М. Улавливание газов кислородного конвертора без их дожигания. В сб. Производство стали с применением кислорода, М., «Металлургия», 1966, с. 426−435 с ил.
- Предотвращение взрывов конверторных газов / Злобинский Б. М., Бабайцев И. В., Говоров В. И., Шорин А. Ф. // М.: Черметинформация, 1973. -сер.21. — вьш.4. — 20 с.
- Некоторые вопросы взрывобезопасности конверторных газоочисток, работающих без дожигания окиси углерода / Бабайцев И. В., Злобинский Б. М., Говоров В. И., Шорин А. Ф. // Очистка сточных вод и газовых выбросов: Тр. Всесоюз. сем. — Харьков, 1974. — с.74.
- Бабайцев И.В., Злобинский Б. М., Говоров В. И. Влияние конверторной пыли на пределы воспламенения газовоздушных смесей //Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1976. — № 3. — с.50.
- Бабайцев И.В., Говоров В. И. Исследование взрывоопасности конверторных газов в зависимости от их состава и температуры //Металлургия черных металлов. — вып. З, Алма-Ата, 1977. — с.64.
- Взрываемость конверторных газов в присутствии плавильной пыли. / Бабайцев И. В., Злобинский Б. М., Говоров В. И, Шорин А. Ф. //Технический професс в черной металлургии и охрана труда: Тр. Всесоюз. конф. — М.:Черметинформация, 1974. — с.39.
- Злобинский Б.М., Бабайцев И. В., Говоров В. И. Самовоспламенение и горение конверторных газов в присутствии конверторной пыли // Проблемы инженерной охраны труда: Сб. научн. трудов МИСиС. — № 105. -М.: Металлургия, 1977. — с.41.
- Бабайцев И.В., Говоров В. И. Влияние плавильной пыли на скорость сгорания смесей конверторных газов с воздухом // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1978. — № 8. — с.137.
- Правила безопасности в доменном производстве. Утверждены постановлением ГГТН РФ № 26 от 24 апреля 2003 г.
- Овчаренко Н.Л. Предупреждение взрывов в доменном и сталеплавильных цехах. М., «Металлургия», 1963, 68 с. с ил.
- Злобинский Б.М. Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехах. В сб. «Предупреждение взрывов, пожаров и техника безопасности в химической, нефтеперерабатываюш-ей и других отраслях промышленности». М., ГОСТНТИ, 1961, с. 378−393.
- Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления. Утверждены постановлением Госгортехнадзора РФ № 9 от 18 марта 2003 г.
- ПБ 11−219−98. Правила безопасности в коксохимическом производстве. Утверждены постановлением ГГТН РФ № 40 от 01.07.98. «
- Шандыба В.А., Конкин В. У. Пожарная безопасность коксохимических производств. М.: Металлургия, 1988.
- Бабайцев И.В. Необходимы новые стандарты взрывобезопасности в металлургическом производстве // Охрана труда и социальное страхование. — 1997. — № 6. — с. 16.
- НПБ 105−03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок, по взрывопожарнои и пожарной опасности. М.: Главное управление Государственной противопожарной службы МЧС России. -2003.-51 с.
- СНиП 21−01−97. Пожарная безопасность зданий и сооружеий. Введен в действие 01.01. 1998.
- СНиП 31−03−2001. Производственные здания.
- Орлов Г. Г. Легкосбрасываемые конструкции для взрывозащиты промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1987.
- Бесчастнов М. В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М.: Химия, 1991.
- Пилюгин Л.П. Конструкции сооружений взрывоопасных производств. — М.: М.: Стройиздат, 1988.
- СНиП 2.0ю05−91. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
- Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. Утверждены постановлением ГГТН РФ № 29 от 5 мая 2003 г.
- Общие правила безопасности для металлургических и коксохимических предприятий. Утверждены постановлением ГГТН РФ № 35 от 21.06.02.
- РД 09−251−98. Положение о порядке разработки и содержании раздела «Безопасная эксплуатация производств» технологического регламента, утвержденные Постановлением Госгортехнадзора России
- ГОСТ 12.1.005−88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требо- •) вания к воздуху рабочей зоны. — М.: Изд-во стандартов, 1988
- Акинин Н.И., Бабайцев И, В, Кузнецов О.В., Тарасова О. П, Аудит систем управления промышленной безопасности, /Материалы международного семинара «Промышленная безопасность коксохимического производства».- Москва: РХТУ им, Д. И, Менделеева. 2003. — с. 77.
- Льюис Б., Эльбе Г, Горение, пламя и взрывы в газах, М., изд-во «МирМ968,592с.
- Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. Изд. МГУ, 1957, 442 с.
- Розловский А.И. Основы техники безопасности при работе с горючими газами. М.: Химия. -1980.-е. 376.
- Ксандопуло Г. И., Колесников В. Я., Однорог Д. С. Профиль концентрации атомов водорода в низкотемпературной зоне фронта пламени пропан-воздух. ДАН СССР, 1974, т. 219, с. 719−723,
- Coward H.F., Jones J. W, Limits of Flammability of gases and vapors, U.S. Bureau of Mines. — 1952. Bulletin № 503. — 156 p.
- ГОСТ 12.1.044−89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. -М. :Изд-во стандартов, 1990, — 89 с.
- Dixon-Jewis J., Linnett J.W. The effects of organic substances on the upper limits of inflammability of some hydrogen CO-air mixtures. «Proc. Roy. Soc», 1951, v. A210,p.48−69
- White A.L. Limits of the propagation of the flame in inflammable gas- air mixtures. Part III, «J. Chem. Soc», 1925, v. 127, p.672−684.
- Баратов A.H. К вопросу о влиянии начальной температуры на концентрационные пределы воспламенения горючих жидкостей. ЖФХ, 1959, т. 33,№ 6,с.1184−1188.
- Бунев В.А. Об определении концентрационных пределов распространения пламени при повышенных температурах. ФГВ, 1972, т.8, № 1, с.182−186
- Bone W.A., Newitt D.M., Townend D.T.A. Explosions of hydrogen — air and carbone oxide -air mixtures at initial pressures up to 1000 at. «Proc. Roy. Soc», 1933, A.139, № A.837, p.57−73.
- Акинин Н.И., Бабайцев И. В., Федонов А. И. Оценка максимального давления взрыва газов и паров ЛВЖ, обращающихся в коксохимическом производстве. /Кокс и химия. 2003, № 1, с. 31.
- Акинин Н.И., Бабайцев И.В Федонов А. И, Харламова Ю. Д. Расчетное определение нормативных характеристик пожаровзрывоопасности многокомпонентных газопаровоздушных смесей, обращающихся на коксохимическом производстве. /Кокс и химия. 2003, № 1, с. 34.
- Epstein S.G., Miller R.E. Causes and prevention of molten aluminum — water explosions. // Light Met. -1987. — p. 693 -698.
- Anderson R.P., Armstrong D.R. Comparison between vapor explosion models and recent experimental results // AIChE Symposium Series 138, Volume 70, Heat Transfer -Research and Design, pp. 31 — 37.
- Фишер А. Я, 0 взрывах при плавке алюминиевых сплавов. — М: Цветметинформация. — 1969. — 39 с. (М61)
- Long G. Explosions of Molten Aluminum in Water. Cause and Prevention // Metal Progress. — 1957. — № 107. — pp. 107 — 112.
- Hess P.D. Brondyke K.J. Causes of Molten Aluminum-Water Explosions and their Prevention // Metal Progress. — 1969. — № 4. -pp. 93−100.
- Otto K.H. Explosive eruption of aluminum from casting molds or pits. Accident hazards in the treatment of molten metals // Gisserei-Praxis — 1969. — № 16.-pp. 279−283.
- Cho D.H.,. Armstrong D.R. Anderson R.P. Combined vapor and chemical explosions of metals and water // Nuclear Engineering and Design. -1995. № 155.-pp. 405−412. т
- Бабайцев И.В., Джемилев Н. А. Оценка последствий взрывов при аварийном взаимодействии расплавов металлов с водой // Безопасность труда в промышленности. — 1994. — № 9. — с.24.
- Бабайцев И.В., Попова Е. В. Расчет параметров взрыва при взаимодействии расплавленного металла с водой // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1994. — № 11. — 69.
- Методические указания по оценке последствий взрывов при аварийных выходах расплавленного металла / Бабайцев И. В., Попова Е. В., Джемилев Н.А.^ Карнаух Н. Н. // Безопасность труда в промышленности. -1995.-№ 6.-с.36.
- Бабайцев И.В., Кузнецов О. В. Уточненный метод расчета энергии взрыва при взаимодействии жидкого чугуна с водой. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 2001 — № 1. — с.68.
- Бабайцев И.В., Кузнецов А. И. Энергия взрывов, возникающих при попадании воды под слой расплавленного металла. // Металлург. — 2001. -№ 5.-с.29.
- Бабайцев И.В., Кузнецов А. И., Чибисова Т. И. Категорирование сталеплавильных и сталелитейных цехов по взрывопожарной опасности. //. — Сб. трудов международной конференции — диспута «Металлургия и металлурги XXI века». — М.: МГИСиС, — 2001. — с.355.
- Об образовании и взрыве термитной смеси при аварийном выходе алюминия из электролизера. / Бабайцев И. В., Кузнецов А. И., Федоров Л. Д., Чибисова Т. И. // Охрана труда. Практикум. — 2001.- № 4. — с.57.
- Internet, сайт — www. Industrial Fire World, com
- Сорокин A.A. Аварийность и травматизм на объектах подконтрольных Госгортехнадзору РФ // Безопасность труда в промышленности. -2003.-№ 3
- Egerton А.С. Limits of inflammability. Fourth symposium on combustion. Bait, 1953, p.4−13.
- Egerton A.C. IV Symposium on combustion. — 1968. — p. 4
- Zabetakis M.G., Lambiris S., Scott G.S. VII Symposium on combustion. — 1959. — p. 484.
- Баратов A.H. // ЖПХ. — 1959. -т.32. — с. 1157.
- Fristrom R., Avergy R., Grunfelder G. VII Symposium on combustion. — 1959. — p. 304,
- Fristrom R., Grunfelder G., Favin S. // J. Phis. Chem. — 1960. — v. 64, p. 1386.
- Инструкция по безопасности при использовании газокислородных смесей в доменных печах (РД-11−46−94). Утверждена ГГТН РФ 14.02.94. М.: НПО ОБТ.- 1994, с. 13.
- Единые правила безопасности при взрывных работах. Утверждены постановлением ГГТН РФ № 3 от 30 января 2001 г. 104. 48/63 Sept. 1963 G. S. History assidents in the explosives industry, Switzerland, 1985.
- The Flixborought disaster — report of the court of ingury, HMSO, 1975
- Cremer, Warner. Second report to Flixborought disaster court of ingury, 4 th. Oct. 1974
- Sadee. C, Samuels D. E. The characteristics of the cyclogexane at Nypro (UK) Flixborought plant of Occupational Assidents, P. 203, Amsterdam, 1977
- Кузнецов O.B. Разработка методов прогнозирования и предотвращения последствий взрывов при аварийном взаимодействии расплавленного металла с водой и кислородосодержащими материалами. Канд. дис. М.: МИСиС.-2001 г. 150 с. • t «