Пожарная безопасность целлюлозно-бумажных, лесохимических производств: этапы и требования

2022
28 июля

В лесном хозяйстве, кроме заготовки, переработки древесины в различные виды пиломатериалов, существуют два высокотехнологичных производства – лесохимическое, целлюлозно-бумажное, как правило, технологически совмещенные, размещенные на одной промышленной площадке завода/комплекса. Беленая/небеленая целлюлоза – это исходное сырье для изготовления бумаги, картона, упаковочной тары, картонных гильз, древесноволокнистых плит; искусственных вискозных волокон, корда, лаков, взрывчатых веществ на основе нитроцеллюлозы, пластмасс; пищевая добавка/наполнитель.

Лесохимическое производство необходимо для получения в промышленных масштабах скипидара, метанола, камфоры, канифоли, таллового масла, фурфурола, полисахаридов, дубильных веществ, уксусной кислоты, древесного угля. Оба производства не только экологически вредны из-за выбросов в атмосферу, промышленные стоки огромного объема вредных для природы, человека химических соединений, но и имеют высокую категорию по взрывопожарной опасности, так как большинство видов сырья, промежуточных полуфабрикатов, товарной продукции – это органические горючие вещества, материалы, в том числе с низкими температурами плавления, вспышки, самовоспламенения.

Технология производств

Сырье – круглый лес, отходы лесозаготовки, готовая технологическая щепа, производимая леспромхозами. Для изготовления целлюлозной массы нужно:

  1. Используют технологическую щепу, получаемую предварительной распиловкой, измельчением древесины рубительными машинами, которая затем путем транспортерной подачи поступает в варочные котлы, где сульфатным технологическим методом варки в ходе высокотемпературного контакта – до 170 под давлением до 6 атмосфер с водным раствором смеси гидроксида, сульфида натрия, называемого белым щелоком, происходит растворение лигнина – твердой основы древесной массы.
  2. В результате белый щелок превращается в черный, содержащий множество органических соединений, что подается в топки содорегенерационных котлов технологических тепловых станций (ТЭС) для сжигания при температуре до 1200, а полученная целлюлозная масса из варочных котлов промывается, по необходимости отбеливается хлором/кислородом, поступает на бумагоделательные машины целлюлозных заводов.
  3. Полученную целлюлозу в виде рулонов, нарезанных листов в кипах накапливают на складе готовой продукции для отправки на заводы по производству газетной, писчей бумаги, картона, гофры, на другие производства, где она является исходным сырьем. Уничтожение отходов подготовки технологической щепы – коры, сучков, опилок происходит путем сжигания в утилизационных котлах ТЭС, куда подача сгораемого древесного хлама производится транспортерами по галереям топливоподачи.

Продукты лесохимического производства получают на технологических установках путем:

  1. Гидролиза;
  2. Экстракции;
  3. Перегонки;
  4. Пиролиза.

Экстракция, перегонка экстракта канифоли, скипидара, флотационного масла, другой лесохимической продукции из осмола – просмоленной древесины хвойных пород производится органическими растворителями, в том числе бензином, другими ЛВЖ, горючими жидкостями.

Факторы возникновения, причины пожаров

Как и на многих других высокотехнологичных промышленных объектах переработки органического сырья основными факторами высокой степени взрывопожарной опасности предприятий лесохимии, производства целлюлозы, сложности устранения аварий, тушения пожаров являются:

  • Неразрывность производственного процесса между цехами в технологической цепочке, что связаны между собой десятками километров трубопроводов, транспортеров подачи сырья, отходов, полуфабрикатов.
  • Большие площади, строительные объемы, высота, длина основных производственных цехов. Например, высота варочных котлов целлюлозных заводов достигает 80 м, содорегенерационных котлов ТЭС – 45 м.
  • Сложность, непрерывность производственных процессов, нарушение технологических регламентов которых приводит к авариям – розливам химически агрессивных водных растворов, расплавов, взрывам, пожарам.
  • Большое количество технологического оборудования, в том числе с быстровращающимися частями, заклинивание которых ведет к искрению, сильному нагреву, а также с имеющими высокую температуру корпусами котлов – варочных, содорегенерационных, утилизаторов древесных отходов; трубопроводами.
  • Высокая пожарная нагрузка, особенно на складах древесного сырья, отходов, в складах товарной продукции.
  • Большой материальный ущерб, связанный не только с уничтожением сырья, товарной продукции, обрушением галерей подачи щепы, отходов, повреждением зданий основных цехов, складов, вспомогательных сооружений; но также со значительными финансовыми потерями, затратами на восстановление в связи с выходом из строя, ремонтом, вынужденным длительным остановом оборудования, всей технологической цепочки производства.

Смотрите также:

Наиболее частыми причинами пожаров являются:

  • Возгорание сырья, отходов, товарной продукции на территории, в цехах, складских помещениях в результате грубых нарушений правил производства газоэлектросварочных, других огневых работ – халатности при подготовке мест проведения, ошибок работников, в том числе из-за низкой квалификации, отсутствия необходимого опыта; недостатка контроля со стороны администрации цехов после окончания работ.
  • Учитывая, что в период длительного/краткосрочного планового/аварийного останова технологического оборудования в варочных цехах, на ТЭС одновременно в дневную смену могут выходить несколько сотен газо-электросварщиков, то контроль за проведением работ должен быть весьма жестким.
  • Грубые нарушения регламентов технологических процессов, приводящие к взрывам, пожарам. Особенно опасны такие ошибки на ТЭС, так как мощность взрыва одного содорегенерационного котла в результате попадания воды в расплав щелока достаточна для разрушения здания станции.
  • Возгорание резиновых лент, древесной щепы, отходов на транспортерных линиях сырья, трактах топливоподачи в результате заклинивания, перегрева подшипников внутри закрытых галерей, на станциях пересыпа.
  • Воспламенение целлюлозного полотна из-за завышения температуры на сушильных цилиндрах бумагоделательных машин.
  • Нарушение теплоизоляции на корпусах технологического оборудования, трубопроводах.
  • Курение в неустановленных местах.
  • Розливы, воспламенение ЛВЖ, горючих жидкостей.
  • Нарушения ПУЭ при монтаже, эксплуатации электрических сетей, установок, установочного оборудования.

Так как основные причины давно известны, то существует и комплекс эффективных противопожарных мероприятий, основанный на высококвалифицированном обучении всех категорий работников – постоянных, временно занятых, прикомандированных, по программам обучения ПТМ, регулярное проведение инструктажей по ПБ; сдача экзаменов/зачетов персоналом, занятым управлением технологическими процессами основного производства.

Взрывопожароопасные цеха, участки

Наиболее взрывопожароопасными производственными участками, цехами являются:

  1. Открытые/закрытые склады пиломатериалов, технологической щепы, коры, осмола.
  2. Варочные цеха.
  3. Бумагоделательные участки.
  4. Закрытые галереи подачи щепы, древесных отходов.
  5. ТЭС, ТЭЦ в составе лесопромышленных комплексов.
  6. Цеха производства скипидара, таллового масла, канифоли, метанола.
  7. Склады ЛВЖ, горючих жидкостей.

Нормативные документы

Официально утвержденными нормами, что определяют правила, порядок проектирования, возведения, технологической, технической оснащенности, в том числе установками, системами пожаротушения, другими средствами защиты; эксплуатации предприятий лесохимии, производства целлюлозы служат:

  1. ФЗ-69 о ПБ.
  2. ФЗ-123 о требованиях ПБ ко всем видам предприятий, учреждений.
  3. ФЗ-100 об организации, содержании пожарных частей, команд ДПД.
  4. СП 18.13330.2019 о планировании земельных участков производственных объектов.
  5. СП 43.13330, утвержденный в 2012 году, о сооружениях промышленных предприятий – подземых, емкостных для жидкостей, газов, сыпучих материалов; надземных, включая все виды галерей, эстакад; высотных, таких как градирни, вытяжные башни, дымовые трубы.
  6. СП 343.1325800, изданный в 2017 году, о правилах эксплуатации сооружений промышленных объектов.
  7. СП 90.13330, что утвержден 2012 году, о тепловых электростанциях, работающих на органических видах топлива.
  8. СП 303.1325800, СП 324.1325800, утвержденные в 2017 году, о правилах эксплуатации одноэтажных, многоэтажных зданий производственных предприятий соответственно.
  9. СП 2.13130, изданный в 2012 году, об обеспечении стойкости к огню защищаемых строительных объектов.
  10. СП 12.13130, утвержденный в 2012 году, об определении категорий по взрывопожарной опасности всех видов помещений, строительных объектов, наружных установок.
  11. СП 232.1311500, утвержденный в 2015 году, об общих требованиях к пожарной охране предприятий, независимо от вида, включая определение численности, технической оснащенности.

Требования безопасности труда, соблюдения противопожарного режима, технологических регламентов разных процессов производства изложены в «ППР в РФ», а также в «ППБО-157-90», утвержденных в 1992 году, о ПБ в лесной отрасли, «ПОТ РО 00-97» о правилах охраны труда на предприятиях лесохимии, производства целлюлозы, являющихся действующими документами.

Требования

Обеспечение взрывопожарной безопасности на таких промышленных объектах обусловлено неукоснительным выполнением требований регламентов производств, охраны труда, ПБ, изложенных в официальных документах:

  1. Технологические установки, оборудование, что предназначены для переработки взрывопожароопасных веществ, должны в полном объеме соответствовать проектно-конструкторской документации, а ведение производственных процессов отвечать технологическим регламентам, техническим, эксплуатационным нормам.
  2. Ведение режимов производственных процессов должно обеспечивать согласованность эксплуатации технологических установок, аппаратов, машин, исключающую возможность появление факторов, способствующих возникновению взрывопожароопасной ситуации.
  3. Технологические установки – котлы, реакторы, колонны, сборники, трубопроводы, другие устройства транспортной подачи, а также контрольно-запорную арматуру необходимо содержать в исправном, в том числе герметичном состоянии, исключающем протечки, проливы взрывопожароопасных, химически агрессивных веществ, материалов.
  4. При производстве плановых ремонтов, профилактических осмотров технологического оборудования после останова руководители объектов должны обеспечить неукоснительное соблюдение требуемых мер ПБ; а также исправность искрогасителей/уловителей огнепреграждающих/задерживающих пожарных клапанов, улавливателей горючей пыли, металлических частиц в технологической щепе, древесных отходах; электростатических устройств защиты оборудования, трубопроводов.
  5. Для устранения пробок замерзших технологических продуктов в трубопроводах запрещено использовать источники открытого огня. Отогрев необходимо осуществлять, используя горячую воду, пар.
  6. Во взрывопожароопасных помещениях, имеющих категории А, Б, следует работать инструментом, выполненным из металлических сплавов, неспособных к искрообразованию, или во взрывобезопасном исполнении.
  7. Через строительные объекты, помещения взрывопожароопасных категорий А–В запрещено прокладывать транзитные трубопроводы для транспортировки ЛВЖ.
  8. Загрузочную часть рубительной машины по производству технологической щепы запрещено очищать металлическими предметами.
  9. Следует регулярно проводить контрольные осмотры, текущий ремонт, обслуживание, уборку закрытых галерей трактов подачи технологической щепы, древесных отходов для исключения скопления пыли, выхода из строя ленточных транспортеров.
  10. Все конвейерные линии подачи сырья, топлива следует оснастить автоматическими устройствами, отключающими электродвигатели приводов при перегрузке транспортеров.
  11. Запрещается заполнять больше, чем на 2/3 объема реактор приготовления модифицированной канифоли; сверх установленных технологическими регламентами другие емкости, резервуары для переработки, хранения горючих жидкостей, ЛВЖ.
  12. Все горячие поверхности оборудования, трубопроводов должны быть защищены теплоизоляционными покрытиями, снижающими до безопасных значений – не больше 80% температуры самовоспламенения горючих пылей, жидкостей.
  13. Ремонтные работы на емкостных сооружениях – в резервуарах, реакторах, ваннах необходимо выполнять только после полной очистки от остатков сырья, продуктов, отсоединения трубопроводных линий, открытия крышек/люков, промывки, пропаривания.
  14. При возникновении аварий следует произвести останов оборудования, прекратить подачу сырья. При обнаружении очага возгорания необходимо отключить вентиляционные системы, а технологические аппараты, резервуары освободить от пожароопасной продукции сливом в аварийные емкости.
  15. Все люки в обмуровке, теплоизоляции содорегенерационных котлов, предназначенные для форсунок, фурм подачи воздуха, следует надежно защищать от вылета искр, продуктов сжигания.
  16. При работе картоноделательных машин, агрегатов по производству гофры следует постоянно контролировать температуру в сушильной камере, а устройства измерения температуры должны иметь блокировку с системой автоматического пожаротушения.
  17. Брак со станин, нижней части бумагоделательных машин следует убирать из цеха незамедлительно после запуска оборудования.
  18. Штабеля целлюлозы, картона, бумаги, складированные на складских площадках, не должны быть выше 1, 6 м.
  19. Не реже раза в смену должны выноситься из производственных помещений, утилизироваться в отведенных местах обрезки целлюлозы, картона, бумаги; другие материалы, что пропитаны, загрязнены скипидаром, талловым маслом, канифолью, смазками.
  20. На лесохимическом производстве для перекачивания бензина, скипидара должны использоваться специальные насосные агрегаты во взрывобезопасном заводском исполнении.
  21. Для предотвращения подачи в котлы-утилизаторы ТЭС отработанной технологической щепы, осмола, что содержат бензин, приводы транспортеров следует блокировать с газовыми анализаторами.
  22. Строительные, технологические проемы в строительных огнестойких преградах должны быть защищены противопожарными воротами, люками, окнами, дверями, клапанами, тамбур-шлюзами; водяными завесами, чьи пусковые устройства должны быть установлены на видных местах.
  23. С каждого этажа всех строительных объектов следует выполнять не меньше двух эвакуационных выходов с запорами на наружных дверях, что можно открывать изнутри без ключа.
  24. Двери из всех помещений по пути эвакуации из производственных, складских, вспомогательных строительных объектов должны беспрепятственно открываться по направлению выхода.

Требования к инженерным системам:

  1. На каждом производстве следует иметь исполнительную схему наружных, внутренних электрических сетей, установок, а также перечень технологических процессов, сооружений, оборудования, инженерных систем, что требуют электростатической защиты.
  2. Запрещается монтаж, эксплуатация временных электрических сетей.
  3. Все электрощиты, приборы, аппаратура контроля, управления, независимо от рабочего напряжения, должны быть оборудованы средствами заземления.
  4. Все вентиляционные системы, что обслуживают взрывопожароопасные производственные участки, цеха, должны быть оборудованы дистанционными устройствами отключения при возникновении пожаров, аварий.

Контроль за выполнением технологических регламентов, требований ПБ, безопасности труда должен регулярно проводиться администрацией предприятий лесохимии, производства целлюлозы, инженерами ТБ, инспекторским составом объектовых пожарных подразделений.