Пожарная безопасность на предприятиях по обработке, хранению, переработке зерна

Пожарная безопасность на предприятиях по обработке, хранению, переработке зерна

Экспертная статья от исполнительного директора ООО "Гефест - Аларм" - Мухтярова Р.К. о пожарной безопасности на объектах обработки, хранения и переработки зерновых культур.

На полях сельскохозяйственных предприятий пожары, уничтожающие труд многих людей, происходят во время созревания зерновых культур, до окончания уборки урожая. Еще больше прямого, косвенного ущерба, связанного с уничтожением сотен, а иногда тысяч тонн заготовленного сырья, полученной продукции, разрушением строительных объектов, наносят взрывы, пожары на предприятиях по обработке, хранению, переработке зерновых культур.

Виды культур, объектов защиты

К зерновым сельскохозяйственным культурам, выращиваемым для изготовления муки, круп, масел, комбикормов для животных, относят несколько видов растений:

• Злаковых – от пшеницы, риса, ржи, гречихи до ячменя, кукурузы, проса, овса;
• Зернобобовых – от гороха, фасоли до чечевицы, нута;
• Масличных – от семян подсолнечника, сои до рапса, прочих мелкосеменных растений.

Среди объектов защиты, которые имеют высокую степень взрывопожарной опасности, следует отметить:

• Зерносушилки;
• Зернохранилища – зерносклады и элеваторы;
• Мельницы, мукомольные комбинаты;
• Заводы по производству разных видов круп, хлопьев;
• Производства комбикормов для животных;
• Другие виды предприятий, где происходит хранение зерновых культур, обработка, переработка, например, для получения растительных масел, маргаринов.

Наибольшие объемы зерна различных сельскохозяйственных растений после уборки урожая сосредоточены в зернохранилищах – зерноскладах, элеваторах, которые подразделяются на следующие виды:

• Фермерские зерносклады, элеваторы сельскохозяйственных предприятий – для хранения одногодичного урожая;
• Зернохранилища животноводческих предприятий, птицеводческих ферм;
• Коммерческие узловые, в том числе районные элеваторы, принимающие зерно из нескольких сельскохозяйственных предприятий, чаще всего располагаемые на перекрестках автомобильных дорог;
• Линейные элеваторы, что чаще всего находятся на стыке автодорог и железнодорожных магистралей, предназначенные для очистки, сушки, непродолжительного хранения сырья зерновых культур, с последующей отгрузкой в портовые элеваторы, склады производственных предприятий;
• Портовые элеваторы, что обеспечивают хранение, отгрузку зерна для перевозки речными, морскими судами;
• Элеваторы мукомольных, пивоваренных, комбикормовых заводов; производств по изготовлению круп, этанола из зернового сырья;
• Элеваторы государственного резерва – это наиболее крупные зернохранилища объемом до 300 тыс. т, в то время как на других объектах находится 100–150 тыс. т сырья, готовой продукции.

Опасность объектов защиты

Хотя несущие конструкции, заполнение стен строительных объектов зернохранилищ выполняют из негорючих материалов, но горючими, в том числе взрывопожароопасными веществами, являются:

• Зерновая, мельничная пыль как в виде отложений, так и взвеси в воздухе;
• Зерно злаковых, масличных, бобовых культур;
• Продукты переработки, включая горючие жидкости – различные сорта растительных масел.

Основным элементом взрывной, пожарной опасности служит зерновая пыль, что получается из-за трения зерен всех видов сельскохозяйственных культур при любом перемещении – в ходе погрузки/разгрузки, удаления мусора, примесей, перемешивании при сушке, первичной обработке, глубокой переработке.

При этом:

• Взвесь зерновой пыли в воздушной среде помещений строительных объектов при достижении взрывоопасных концентраций обладает разрушительной силой, сравнимой с самыми мощными взрывчатыми веществами, что на практике становится видно по разрушению несущих железобетонных конструкций при возникновении чрезвычайных ситуаций;
• Зерна сельскохозяйственных растений являются сыпучими материалами, самостоятельно согревающимися, разогревающимися при большом объеме, массе при нарушениях технологического процесса хранения – превышении влажности, масличности, сорности, некачественной очистке бункеров, силосов зернохранилищ; а также при совместном размещении разных по свойствам сырья, готовой продукции;
• В результате длительного хранения таких самостоятельно разогревающихся материалов часто происходит самовозгорание в массе хранящегося зерна, в воздух начинают поступать летучие продукты термического окисления, деструкции органических веществ – от оксидов углерода до метана, водорода;
• При занесении источника пламени, а также из-за выхода открытого огня наружу из массы зерна, происходит взрыв пылевоздушной смеси, заканчивающийся чаще всего пожаром.

По факту в классический треугольник огня добавляется замкнутое пространство строительного объекта и наличие пылевой взвеси в воздухе, создавая условия для появления пятиугольника взрывопожароопасной ситуации.

Возникновению аварийных ситуаций, связанных со взрывами, пожарами, способствуют следующие строительно-технические, технологические особенности предприятий хранения, переработки зернового сырья:

• Наличие связей между всеми строениями, сооружениями – это галереи, нории, транспортеры подачи;
• Высокая запыленность производственных, складских помещений, технологических сооружений;
• Наличие горючих мелкодисперсных продуктов во всех магистралях, коммуникациях, объединяющих технологический процесс производства.

Взрывы, пожары пылегазовоздушных смесей, как правило, локализованы объемами строительных объектов, не выходят за территорию предприятий по хранению зернового сырья, получения готовой продукции.

Согласно ФЗ-116 «О промышленной безопасности опасных производств» хранилища, объекты обработки растительного сырья, в том числе зерна; продуктов переработки – муки, круп, комбикормов, склонных к самостоятельному согреванию, возгоранию, образованию взрывоопасных смесей пыли с воздухом, которыми являются элеваторы, другие производства, относятся к III классу опасности.

Причины пожаров

Наиболее часто очаги пожаров возникают на предприятиях по хранению, промышленной переработке зерна по таким причинам:

• От самовозгорания зерна из-за нарушений технологии хранения;
• Из-за нарушения режима курения – брошенные окурки на территории, в помещениях, где везде в наличии имеются отложения горючей пыли;
• От заноса источника открытого огня, в основном при проведении огневых – газоэлектросварочных, паяльных работ; а также из топок зерносушильных агрегатов, от мест сжигания мусора;
• Из-за нарушений при монтаже, эксплуатации электропроводки, технологического, осветительного оборудования; прокладки, обрыва временных электросетей.
• Из-за заклинивания, сильного перегрева подшипников транспортных магистралей, технологического оборудования вследствие износа, неисправности, излишней нагрузки;
• От искр, электрических разрядов – при отсутствии, неправильном выполнении молниезащиты, от удара, трения металлических частей оборудования, что опасно взрывом, пожаром в местах наличия горючей пыли, в том числе находящейся во взвешенном состоянии.

Возникший очаг пожара получает быстрое развитие, распространяясь по системам аспирации, вентиляции, транспортировки зернового сырья, муки, крупы; сквозь незащищенные водяными установками пожаротушения, противопожарными дверями, люками технологические, строительные проемы в стенах, капитальных перегородках.

Нормативные документы

По определению Технического регламента «О безопасности зерна» хранением зерна называют технологические процессы создания в хранилищах условий обеспечения безопасности, через методы установки и обслуживания систем пожарной сигнализации и пожаротушения, в том числе пожарной, сырья, готовой продукции зерновых сельскохозяйственных культур.

Нормативными документами, определяющими проектирование, возведение объектов приемки, обработки, хранения, переработки любых видов зерна, служат:

• СП 19.13330, утвержденный в 2011 году, что регламентирует создание генеральных планов новых, проходящих расширение, реконструкцию сельскохозяйственных предприятий;
• СП 108.13330, изданный в 2012 году, регламентирующий проектирование предприятий, строительных объектов по приемке, обработке, хранению, промышленной переработке зерна разных культур;
• ГОСТ 12.1.041, утвержденный в 1983 году, об общих требованиях к взрывопожарной безопасности горючих пылей, в которым приведены параметры взрывопожарной опасности всех основных зерновых культур, в том числе в дробленом, измельченном состоянии.

Настоящие своды правил, национальный стандарт являются актуализированными редакциями советских СНиП, ГОСТ, переработанных с учетом требований ФЗ-384, ФЗ-123 – технических регламентов о безопасности строительных объектов, требованиях ПБ.

Кроме того, следует руководствоваться объемными «Правилами безопасности взрывопожароопасных хранилищ, объектов обработки растительного сырья», изданных Федеральной службой по технадзору в 2013 году. Как вполне актуальным документом также можно воспользоваться действующими «Рекомендациями по обеспечению ПБ емкостей хранения, переработки зерна», что утверждены в 1989 году.

Требования норм

Основные требования к проектированию, возведению, модернизации ПС, ремонту, технологическому оборудованию таких предприятий, изложенные в сводах правил, стандартах, рекомендациях:

• Строительные объекты должны быть I–III степеней стойкости к огню, конструктивного класса опасности пожара – С0, С1;
• В качестве несущих, ограждающих конструкций необходимо использование сборного, монолитного железобетона, металлоконструкций;
• Стены силосов – емкостей для хранения зерна, что примыкают к производственным помещениям, должны выполняться с пределом стойкости к огню не меньше R 120;
• Число этажей/отметок строительных объектов мукомольно-крупяных, комбикормовых производств допускается до 8 включительно, а основных зданий элеваторов без ограничений – при высоте не больше 60 м.;
• При проведении реконструкции, технологического перевооружения строительных объектов зерноскладов, отдельных строений для приемки, сушки, отгрузки зернового сырья, продукции, а также транспортных галерей зернохранилищ допустимо сохранять V степень стойкости к огню, класс конструктивной ПО – С2, С3;
• При этом отделяя помещения зерносушилок с огневыми топками от соседних участков зданий противопожарными стенами без проемов с пределом не меньше R 120, перегородками – не меньше REI 60 класса К0, обеспечивая обособленным выходом наружу;
• Бункеры для сбора горючей пыли, сгораемых отходов должны проектироваться, монтироваться только из негорючих материалов, с обеспечением автомобильных проездов под ними;
• Запрещено размещать элеваторы ниже по рельефу, вплотную к нефтегазоперерабатывающим предприятиям, складам нефти, нефтепродуктов, ядовитых веществ;
• Допускается с учетом технологического процесса хранения, переработки проектировать блокирование строительных объектов II, III, IV степеней стойкости к огню классов ПО – С0, С1, с возведением транспортных галерей, зернопроводов, вертикальных ковшевых конвейеров; систем пневмотранспорта, аспирации, без обеспечения противопожарных разрывов;
• При этом суммарная длина строительных объектов, транспортных сооружений, что располагаются в линию, не может превышать 400 м; общая площадь застройки быть не больше площади этажа в границах пожарного отсека, допустимой по СП 2.13130; при блокировании объектов разных степеней стойкости к огню должны выполняться разделение строений противопожарными преградами;
• Транспортные галереи, объединяющие складские, производственные строительные объекты, должны отделяться от них противопожарными перегородками;
• Основные корпуса комбикормовых производств допустимо проектировать как силос со встройкой производственных помещений;
• Допускается встройка парогенераторных на газе в корпуса производств комбикормов категории по взрывопожарной опасности Б при выделении противопожарными перекрытиями, перегородками первого типа, размещении у наружных стен с устройством легко сбрасываемых конструкций на случай взрыва;
• Помещения станций для зарядки аккумуляторов погрузчиков следует отделять от соседних помещений огнестойкими перегородками, перекрытиям, с устройством обособленного выхода.

Для обеспечения безопасной эвакуации работников таких объектов защиты, согласно нормам, следует:

• Выполнять не меньше двух эвакуационных выходов с каждого этажа/технологической отметки производственных, складских объектов, транспортных галерей, тоннелей;
• При этом выходы из галерей, изготовленных с использованием сгораемых конструкций, следует обустраивать не меньше, чем через каждые 100 м, а из галерей, построенных из негорючих материалов, допустимо увеличивать путь эвакуации до 200 м.;
• В производственных корпусах необходимо выполнять эвакуационные лестницы из железобетонных конструкций с обеспечением требуемого предела стойкости к огню, с уклоном маршей не меньше 1:2, с шириной проступи 0,3 м. При эвакуации не больше 50 работников допустима лестница с уклоном 1:1,5, шириной марша 0,9 м.;
• Многоэтажные производственные корпуса категории по взрывопожарной опасности Б следует обеспечивать незадымляемыми эвакуационными лестницами типов Н1 или Н3, допустимо – Н2; а здания элеваторов – незадымляемыми лестницами типа Н1;
• Наружные стальные лестницы, что предназначены для эвакуации работников из многоэтажных зданий, необходимо монтировать у глухих участков стен;
• В производственных зданиях высотой больше 28 м следует предусматривать один из лифтов, рассчитанным, оборудованным для транспортировки пожарных подразделений.

Кроме того, для обеспечения безопасности людей все административно-бытовые помещения необходимо размещать в отдельно расположенных строениях с обеспечением противопожарных разрывов, в производственных зданиях допустимо размещать диспетчерскую, пожарный пост, участок для обогрева работников.

Для обеспечения условий, исключающих самовозгорание зерна, для эффективной защиты от возможного взрыва, пожара необходимо:

• Силосы, бункеры перед засыпкой сырья, готовой продукции на хранение должны тщательно очищаться от отложений горючей пыли, а зерно просушиваться до требуемого показателя влажности;
• Осуществлять вентилирование силосов, бункеров, периодически перемещать зерно, готовую продукцию из одной емкости хранения в другую, что способствует снижению температуры, удалению горючих газов, паров растительных масел;
• Подавать в бункеры, силосы инертные газы;
• Регулярно контролировать температуру, состав газовоздушной среды внутри емкостей хранения, с учетом того, что появление оксида углерода, водорода в объемных концентрациях до 1%, повышение температуры со скоростью больше 1 – это свидетельство протекания процесс самосогревания внутри массы зерна, других продуктов;
• Периодичность контроля при обнаружении признаков самосогревания – 1 раз/12 часов;
• Следует выполнять теплоизоляцию всего технологического оборудования, емкостей хранения, продуктопроводов, что имеют температуры наружных поверхностей при нормальных условиях эксплуатации свыше 45;
• Необходимо, чтобы температуры наружных поверхностей технологического оборудования, теплоизоляции не превышали температуры самовоспламенения взрывопожароопасных пылей.

И также должна обеспечиваться герметичность технологического оборудования, трубопроводов, постоянная работоспособность аспирационных систем, чтобы максимально снизить запыленность производственных корпусов, зернохранилищ.

Основные правила организации, обеспечения противопожарного режима на территориях, внутри зданий эксплуатируемых объектов защиты изложены в «ППР в РФ», утвержденных в 2012 году, где в разделах X, XIV указаны требования к сельскохозяйственным производствам, складским объектам, в том числе конкретно к предприятиям хранения, переработки зерновых культур.