ГОСТ 12.1.041-83
"Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования"
(введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 15 июля 1983 г. N 3276)
Occupational safety standards system.and explosion safety of combustible dusts. General requirements
Дата введения 1 июля 1984 г.
Настоящий стандарт распространяется на технологическое оборудование и технологические процессы, в которых присутствуют горючие пыли и устанавливает общие требования к обеспечению их пожаровзрывобезопасности.
Стандарт не распространяется на технологическое оборудование и процессы, в которых присутствуют горючие пыли взрывчатых и радиоактивных веществ.
1. Общие положения
1.1. Пожаровзрывобезопасность производственных процессов, в которых присутствуют горючие пыли, должна обеспечиваться выполнением требований настоящего стандарта, ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.010-76, норм и правил, утвержденных Госстроем СССР, ГУПО МВД СССР и Госпроматомнадзором СССР.(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.2. Пожаровзрывобезопасность должна обеспечиваться мерами предотвращения пожаров и взрывов и мерами пожаровзрывозащиты.
1.3. Горючая пыль - дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава.
2. Показатели пожаровзрывоопасности горючих пылей
2.1. Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:нижним концентрационным пределом распространения пламени (воспламенения) (НКПР);
минимальной энергией зажигания (W_min);
максимальным давлением взрыва (Р_max);
скоростью нарастания давления при взрыве (dP/d тау);
минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (МВСК).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Горючие пыли, находящиеся в осевшем состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:
температурой воспламенения;
температурой самовоспламенения (t_св);
температурой самонагревания;
температурой тления;
температурными условиями теплового самовозгорания;
минимальной энергией зажигания (W_min);
способностью взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.
2.3. Показатели пожаровзрывоопасности некоторых горючих пылей, находящихся во взвешенном состоянии и температура самовоспламенения горючих пылей в осевшем состоянии приведены в приложении 1.
2.4. Показатели пожаровзрывоопасности определяются по ГОСТ 12.1.044-89.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. Требования к обеспечению пожаровзрывобезопасности производственных процессов
3.1. Пожаровзрывобезопасность оборудования и технологических процессов должна быть обеспечена:разработкой и реализацией проектных решений, обеспечивающих нормы пожаровзрывобезопасности оборудования и технологических процессов;
организационно-техническими мероприятиями, направленными на поддержание в условиях эксплуатации режимов работы, предусмотренных нормативно-технической документацией;
применением средств и способов предупреждения возникновения пожаров и взрывов;
применением систем противопожарной защиты и взрывозащиты, снижающих до нормативной вероятность воздействия опасных факторов пожара и взрыва на работающих.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.2. Средства и способы предупреждения возникновения пожаров и взрывов должны исключать образование внутри аппаратов и оборудования горючей среды или появление в горючей среде источников зажигания.
3.3. Системы противопожарной защиты и взрывозащиты должны обеспечивать:
сохранность аппаратов и оборудования при возникновении горения внутри них;
сброс давления в безопасное место при возникновении горения внутри аппаратов и оборудования;
подавление взрыва внутри аппаратов и оборудования;
локализация и тушение пожара в случае его возникновения.
3.4. При проектировании технологических процессов должны соблюдаться следующие условия:
аппараты и оборудование должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.010-76, ГОСТ 12.1.018-93, ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.3.002-75;
произведена расчетная оценка вероятности возникновения пожара и взрыва на всех стадиях технологического процесса;
разработана схема размещения аппаратов и оборудования, обеспечивающая нормативную вероятность воздействия опасных факторов пожара и взрыва на работающих;
предусмотрены необходимые меры предупреждения и возникновения пожаров и взрывов;
выбраны необходимые меры пожарной защиты и взрывозащиты.
3.5. Организационно-технические мероприятия должны включать в себя:
проведение периодических чисток аппаратов и оборудования от горючих пылей в сроки, установленные нормативно-технической документацией на аппараты и оборудование;
своевременный плановый ремонт систем предупреждения пожаров и взрывов и систем противопожарной защиты и взрывозащиты;
контроль за работоспособностью систем предупреждения пожаров и взрывов и систем пожарной защиты и взрывозащиты;
обучение, проверку знаний и допуск персонала к работе в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004-90.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4. Способы обеспечения пожаровзрывобезопасности оборудования и технологических процессов
4.1. Пожарная безопасность и взрывобезопасность оборудования и технологических процессов при наличии в них горючих пылей достигается:исключением образования внутри аппаратов и оборудования горючей среды;
исполнением, применением и режимом эксплуатации аппаратов и оборудования;
обеспечением не более допустимых величин: температуры и количества горючей пыли, концентрации кислорода или другого окислителя в пылегазовой смеси;
обеспечением необходимой концентрации флегматизатора в воздухе;
применением устройств аварийного сброса давления;
применением оборудования, рассчитанного на давление взрыва;
применением средств пожаротушения и взрывоподавления;
надежностью системы контроля, управления и противоаварийной защиты производственного процесса.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.2. Снижение опасных концентраций горючей пыли должно достигаться устройством отсосов из мест ее образования и скопления.
4.3. Исключение образования внутри аппаратов и оборудования горючей среды достигается применением твердых или газообразных флегматизаторов горения.
В качестве твердых флегматизаторов горения должны применяться негорючие порошки, добавление которых к горючей пыли делает общую смесь негорючей.
В качестве газообразных флегматизаторов должны применяться азот, двуокись углерода (диоксид углерода) или другие инертные газы.
Для оборудования, работающего при атмосферном давлении и использующего в качестве газовой фазы воздух нормального состава, количество добавляемого флегматизатора, необходимое для создания негорючей смеси, определяют по ГОСТ 12.1.044-89.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Исполнение, применение и режим эксплуатации аппаратов и оборудования - по ГОСТ 12.1.018-93.
4.5. Допустимая безопасная температура нагрева поверхностей аппаратов и оборудования составляет 80% от температуры самонагревания горючих пылей, склонных к самовозгоранию, и 80% от температуры самовоспламенения пылей, не склонных к самовозгоранию.
4.6. Расчет аппаратов и оборудования на взрывоустойчивость следует производить по максимальному давлению взрыва горючих пылей.
4.7. Опасные факторы пожаровзрывоопасности, перечень мер предотвращения пожаровзрывоопасности и перечень мер пожаровзрывозащиты аппаратов химической технологии, в которых присутствуют горючие пыли, приведены в приложении 2. Достаточность выбранных мер должна быть подтверждена испытаниями по ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.010-76.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Показатели пожаровзрывоопасности горючих пылей:
Горючее вещество |
НКПР, х м(-3)г |
W_min мДж, |
t_св °С, |
P_max кПа, |
dP/ тау,'dкПа х (-1)с |
МВСК,% по объему |
Пластмассы | ||||||
Полимер метилметакрилата | 30 | 20 | - | 590 | 14000 | 8,0 |
Сополимер метилметакрилата и этилакрилата |
30 | 10 | - | 600 | 42180 | 11,0 |
Сополимер метилметакрилата, этискрилата и стирола |
25 | 20 | - | 630 | 31930 | - |
Сополимер метилметакрилата, стирола, бутадиена и акрилнитрила |
25 | 20 | 480 | 600 | 33000 | 11,0 |
Сополимер метилметакрилата, стирола, бутадиена и этилакрилат |
25 | 25 | 480 | 590 | 30230 | 13,0 |
Полимер акриламида | 40 | 30 | 240 | 600 | 17580 | - |
Сополимер акриламида и винилбензилтриметил аммоний хлорида |
1000 | 8000 | 500 | 90 | 700 | - |
Полимер акрилнитрила | 25 | 20 | - | 630 | 77330 | 13,0 |
Сополимер акрилонитрила и винилпиридина |
20 | 25 | 240 | 600 | 42180 | - |
Смола мочевино-формальдегидная | 135 | 1280 | - | 370 | 3520 | 15,0 |
Смола феноланилиноформальдегид-ная | 71 | - | - | 700 | 28000 | 13,0 |
Смола фенолформальдегидная | 55 | 10 | 420 | 650 | 33300 | 14,0 |
Смола фенольная | 25 | 10 | 460 | 550 | 12000 | - |
Металлы | ||||||
Алюминий | 10 | 0,025 | 470 | 660 | 63000 | 2,0 |
Магний | 25 | 10 | 490 | 500 | 70000 | +У |
Торий | 75 | 5 | 270 | 350 | 23000 | 2,0 |
Железо карбонильное | 105 | 20 | 310 | 300 | 17000 | 10,0 |
Олово | 190 | 80 | 430 | 260 | 9000 | 16,0 |
Цинк | 480 | 0,15 | 460 | 350 | 13000 | 10,0 |
Цирконий | 40 | 5 | 190 | 450 | 44500 | +У:+А |
Сельскохозяйственные продукты | ||||||
Ячмень дробленый | 47 | 14,2 | 470 | 435 | 7100 | 12,5 |
Арахис | 45 | 50 | 210 | 810 | 56000 | - |
Горох | 79,0 | - | 525 | 562 | 20700 | 12,5 |
Торфяная пыль | 50 | 41 | 205 | 250 | 9200 | 11,0 |
Древесная мука | 13-25 | 20 | 255 | 770 | 17000 | 17,0 |
Неорганические вещества | ||||||
Сера | 17 | - | 190 | 460 | 13300 | 5,0 |
Бор | 100 | 60 | 400 | 630 | 17000- | |
Органические вещества | ||||||
Адипиновая кислота | 35 | 70 | 410 | 630 | 19300 | - |
Декстрин | 40 | - | 400 | 680 | 19300 | 10,0 |
Казеин, фосфорпротеид | 45 | 60 | - | 760 | 35000 | 17,0 |
Резорцин | 25 | - | 515 | 147 | 14710 | 12,0 |
Фталевый ангидрид | 12 | 15 | 595 | 490 | - | 14,0 |
Целлюлоза метил | 30 | 20 | 360 | 917 | 37950 | 13,0 |
Целлюлоза этил | 45 | - | 310 | 588 |
14710 |
15,3 |
Примечания.
1. +У - воспламеняется в углекислом газе; +А - воспламеняется в азоте.
2. Приведенные возможные значения показателей пожаровзрывоопасности могут изменяться в широких пределах в зависимости от химической чистоты вещества, распределения частиц по размерам, состояния их поверхности и т. д. Для практического применения значения показателей необходимо подтвердить расчетным или уточнить экспериментальными методами по ГОСТ 12.1.044-89.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение 2
Справочное
Основные факторы пожаровзрывоопасности аппаратов химической технологии, в которых присутствуют горючие пыли
1. Аппараты измельчения:
-
наличие взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси в аппарате;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси за пределы аппарата вследствие избыточного давления в аппарате, создаваемого: эжекцией воздуха сырьем в процессе загрузки, нагревом воздуха от трущихся частей машины, воздушными потоками от быстровращающихся частей машин или вентиляторов, взрывом пылевоздушной смеси;
-
самовозгорание измельченного материала в местах скопления при погрузках, а также во всем аппарате в период остановки;
-
искры удара (при попадании в аппараты камней и металлических предметов одновременно с сырьем: при ударах частей машин друг о друга или их поломке);
-
искры от работающего электрооборудования;
-
искры разрядов статического электричества (вследствие трения и электризации измельчаемого материала);
-
поверхности, нагретые в результате трения отдельных частей машин (часто поверхности подшипников из-за неправильной их установки, отсутствия смазки или попадания пыли);
-
горючие пары и газы термического распада измельчаемого материала в результате сильного нагрева
.
2. Аппараты просеивания:
-
образование взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси;
-
выход пылевоздушной смеси за пределы аппарата вследствие избыточного давления, создаваемого эжекцией воздуха сырьем в период загрузки или взрывом пылевоздушной смеси;
-
самовозгорание просеиваемого материала в местах скопления, а также во всем аппарате в период остановки;
-
искры разрядов статического электричества;
-
искры от работающего электрооборудования;
-
самовозгорание пыли в местах скопления.
3. Сушилки конвективные (лотковые, тоннельные, ленточные):
-
образование взрывоопасной пылевоздушной смеси вследствие повышения скорости теплоносителя, а также в период загрузки, выгрузки и перелопачивания высушиваемого материала;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси за пределы сушилки вследствие неплотности в узлах и соединениях или взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовоспламенение слоя высушиваемого материала при повышении температуры теплоносителя, нагреве оборудования в узлах трения, длительном пребывании в сушилке в период остановки;
-
искры удара и трения;
-
искры разрядов статического электричества;
-
искры тления при нагревании теплоносителем;
-
искры от работающего электрооборудования;
-
самовоспламенение пыли в местах скопления;
4. Сушилки конвективные (распылительные, аэрофонтанные, кипящего слоя, вихревые, барабанные):
-
наличие взрывоопасной концентрации пыли в сушилке;
-
нарушение гидродинамического взаимодействия фаз в аппарате вследствие изменения скорости подачи воздуха из-за недогрузки или перегрузки;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси вследствие неплотностей в узлах и соединениях или взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовозгорание слоя высушиваемого вещества в местах отложения, а также во всем аппарате в период остановки;
-
искры удара и трения;
-
искры разрядов статического электричества;
-
искры тления от нагревания теплоносителем.
5. Сушилки кондуктивные (вальцевые, трубчатые, шнековые):
-
наличие взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси в сушильном аппарате;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси при наличии неплотностей в узлах, соединениях, в местах загрузки и выгрузки, в результате взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовоспламенение высушиваемого материала при повышении температуры греющей поверхности или в узлах трения выше допустимой или в результате химического взаимодействия высушиваемого материала с греющей поверхностью;
-
искры удара и трения;
-
искры от работающего электрооборудования.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6. Сушилки кондуктивные (полочные, обогреваемые емкостные):
-
образование взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси в сушильном аппарате в момент
-
загрузки и выгрузки;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси в производственное помещение вследствие неплотностей в узлах и соединениях, в процессе загрузки и выгрузки высушиваемого материала, в результате взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовоспламенение высушиваемого материала в местах скопления, а также в период остановки в результате химического взаимодействия высушиваемого материала с греющей поверхностью;
-
воспламенение материала при повышенной температуре греющей поверхности выше допустимой, от искр удара и трения.
7. Пылеосадительные камеры:
-
образование взрывоопасной концентрации в период очистки камеры;
-
выход пылевоздушной смеси за пределы аппарата вследствие избыточного давления от вентиляторов и в период очистки камеры;
-
самовозгорание осевшей на листах пыли;
-
искры тления, занесенные пылевоздушной смесью от предшествующих аппаратов.
8. Циклоны:
-
наличие взрывоопасной концентрации пыли в циклоне;
-
выход взрывоопасной пылевоздушной смеси вследствие уноса частиц из центральной части циклона, пыления при удалении пыли из разгрузочной части, избыточного давления от вентиляторов нагнетания;
-
самовозгорание пыли, осевшей в конической части циклона;
-
искры тления, занесенные пылевоздушной смесью от предыдущих аппаратов;
-
искры удара при очистке циклонов и при ликвидации зависаний.
9. Рукавные фильтры:
-
образование взрывоопасной концентрации при встряхивании фильтра;
-
пыление в местах отвода пыли из нижней части фильтра при встряхивании;
-
нарушение целостности фильтра;
-
самовозгорание пыли, отложившейся в рукавной части или скопившейся в нисходящей линии при образовании в ней пробки;
-
искры разрядов статического электричества;
-
искры тления, занесенные пылевоздушной смесью от предшествующих аппаратов.
10. Электрофильтры:
-
наличие взрывоопасной концентрации пыли в аппарате;
-
искры межэлектродного искрового разряда, возникающие между электродами при обрыве коронирующих проволок, поступления воздуха с повышенной влажностью, сильном охлаждении и конденсации паров из воздуха, образование "мостиков" во время падения комков пыли, плохой центровке коронирующих электродов;
-
искры тления, загоревшихся в верхнем потоке частиц;
-
самовозгорание при неполном опорожнении бункера от пыли.
11. Элеваторы (нории):
-
образование взрывоопасной концентрации пыли при заборе пыли ковшами и при ссыпании ее из ковша, уносе пыли из ковша набегающим потоком воздуха и так называемой "обратной сыпи";
-
выход пылевоздушной смеси за пределы аппарата вследствие неплотностей в узлах и соединениях кожуха;
-
самовозгорание пыли в башмаке вертикального элеватора и в узлах трения;
-
искры удара при обрыве ковшей или ленты нории;
-
искры разрядов статического электричества в приводной системе;
-
искры от работающего электрооборудования.
12. Транспортеры ленточные (горизонтальные, наклонные):
-
образование взрывоопасной пылевоздушной смеси вследствие уноса пыли набегающим потоком воздуха с ленты транспортера, при встряхивании ленты во время прохождения направляющих роликов, при пересыпании пыли с одного транспортера на другой или при ссыпании в бункер;
-
самовозгорание пыли: искры разрядов статического электричества при трении транспортерной ленты;
-
искры от работающего электрооборудования.
-
(Измененная редакция, Изм. N 1).
13. Пневмотранспорт:
-
наличие взрывоопасной концентрации горючей пыли;
-
выход пылевоздушной смеси за пределы трубопровода вследствие негерметичности соединений или взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовозгорание слоя пыли на горизонтальных участках трубопровода: тупиках и коллекторах;
-
искры разрядов статического электричества;
-
искры ударов и трения.
14. Аппаратура смешения:
-
наличие взрывоопасной концентрации пылевоздушной смеси;
-
выход пылевоздушной смеси за пределы аппарата вследствие избыточного давления, создаваемого эжекцией воздуха сырьем в период загрузки, взрыва пылевоздушной смеси;
-
самовозгорание смешиваемых концентраций вследствие термохимической реакции их взаимодействия, при недогрузках, в местах скопления;
-
искры удара;
-
искры разрядов статического электричества;
-
поверхности, нагретые в результате трения отдельных частей аппарата.
15. Бункеры
-
образование взрывоопасной концентрации пыли при ссыпке в бункер или самоотвалах;
-
выход пылевоздушной смеси из бункера при выдаче пыли из бункера через питатели;
-
самовозгорание в результате длительного хранения;
-
искры тления, занесенные пылевоздушной смесью от предшествующих аппаратов;
-
искры разрядов статического электричества.
Перечень мер предотвращения пожара и взрыва для аппаратов химической технологии, в которых присутствуют горючие пыли:
Меры пожаро-взрыво-предотвращения | Аппараты |
Герметизация |
Измельчения; просеивания; сушилки конвективные (лотковые, тоннельные ленточные); сушилки конвективные (распылительные, аэрофонтанные, кипящего слоя, вихревые, барабанные); сушилки кондуктивные (вальцевые, трубчатые, шнековые); сушилки кондуктивные (потолочные, обогреваемые, емкостные); циклоны; электрофильтры; элеваторы (нории); пневмотранспортирования; смешения; бункеры. |
Изготовление камер из негорючего материала |
Сушилки конвективные (лотковые, тоннельные, ленточные); сушилки конвективные (распылительные, аэрофонтанные, кипящего слоя, вихревые, барабанные);│ сушилки кондуктивные (вальцевые, трубчатые, шнековые); циклоны; пневмотранспортирования. |
Размещение в изолированных помещения |
Рукавные фильтры; электрофильтры |
Местное обеспыливание |
Измельчения; просеивания; сушилки кондуктивные (вальцевые, трубчатые, шнековые); сушилки кондуктивные (полочные, обогреваемые, емкостные); элеваторы (нории); транспортные ленты (горизонтальные, наклонные); смешения; бункеры. |
Устранение разрядов статического электричества │
|
Измельчения; просеивания; сушилки конвективные (распылительные, аэрофонтанные, кипящего слоя, вихревые, барабанные); пылеосадительные камеры; рукавные фильтры; элеваторы (нории); транспортные ленты (горизонтальные, наклонные); пневмотранспортирования; смешения; бункеры |
Устранение искр удара и трения | Измельчения; сушилки кондуктивные (вальцевые, трубчатые, шнековые); смешения. |