Производство вспененных пластиков
Производство вспененных пластиков помимо прибыли несёт и многочисленные производственные и логистические проблемы, одну из них, таких как статическое электричество можно минимизировать путем поддержания уровня влажности.
Описание процесса на примере
Пожар начался в области производства и хранения. Этот участок производства работал с экструдированым пенополиэтиленом – листовым материалом, который используется в качестве теплоизоляции зданий. Бутан, который растворяется в полистироле при повышенной температуре и давлении, был использован в качестве вспенивающего агента. По мере того как материал остывает, часть бутана растворяется в атмосфере в то время как около 70 процентов остается в клеточной структуре материала.
Оставшийся бутан медленно диффундирует из пенопласта, а воздух заменяет вышедший газ до тех пор, пока не достигается равновесие в материале и окружающем воздухе, остаётся лишь небольшое количество бутана. Готовый продукт экструзионной линии представляет собой гибкий лист вспененного полистирола.
Листы помещают на поддон, а затем упаковываются. Автопогрузчик затем переносит поддоны на склад хранения, который находится в той же большой комнате где и экструзионная линия (в данном примере). Заполненный поддон должен оставаться в зоне хранения в течение двух-трех недель, чтобы позволить пенообразователю (бутану) рассеяться. Следует отметить, что готовая изоляция ни должна содержать каких-либо существенных уровней бутана.
Начало пожара
Экструзионная линия была в работе в течение приблизительно одного месяца, когда произошел пожар. В этот холодный день, оператор помещал груз в зону хранения, где хранились два высоких поддона предварительно изготовленного материала. Свидетели услышали взрыв и увидели пламя, а затем тяжелый черный дым. Аварийный сигнал прозвучал, подача бутана была приостановлена, а весь персонал был благополучно эвакуирован. Система пожаротушения была установлена, но не сработала во время пожара. Сотрудники подтвердили, что система не была должным образом промыта после установки и грязь могла заблокировать поток воды (заводу был только несколько недель).
Фабричная площадь была оборудована крышными вентиляторами, которые дули свежий воздух в направлении вниз и вытяжных вентиляторов на одной боковой стенке, которые тянули воздух из завода. Вентиляторы не контролируются датчиками тепла/дыма.
Причины пожара
Производство и обработка пластика создает статическое электричество на открытых поверхностях. Этот статический заряд может достигать тысячи вольт, прежде чем он разрядиться, что приводит к образованию искр, способных воспламенить горючие газы и горючую пыль. В процессе экструзии, который включает в себя добавление бутана в расплавленный полиэтилен, создает высокую вероятность локальных пожаров в непосредственной близости от экструзионной линии.
В самом деле, есть несколько противопожарных средств:
- Система газовых детекторов;
- Электрическое заземление оборудования;
- Cтатические нейтрализаторы электроэнергии (ионизированного воздуха воздуходувок, например);
- Наличие огнетушителей и автоматической системы пожаротушения.
Проблемы пожара в местах хранения не точно так же, как на экструзионной линии, но есть схожие проблемы:
- Статический заряд на поддонах остается в течение некоторого времени после помещения в хранилище;
- Газ бутан непрерывно источается из пенопласта и накапливается в упаковке поддона. Поскольку бутан тяжелее воздуха, газ, как правило, оседает на полу выходя через отверстия в палетах.
Полиэтиленовая изоляция характеризуется высокой скоростью горения и производит большое количество густого, черного дыма при горении. Адекватная автоматическая система пожаротушения должна быть использована в этой области. Автопогрузчики используемые для перемещения грузов на поддонах не имели возможности электрического заземления. Пол в зоне хранения: обычный наливной бетон и не проводящий ток. Любой движущийся объект (человек или автопогрузчик) может перенести на себе статические заряды в зону хранения. Вентиляция была не достаточной, что привело к скоплению бутана. Независимо от источника зажигания, ясно, что бутан присутствовал в достаточном количестве для первоначального взрыва с последующим воспламенением.
Корректирующие действия
Изменения включают в себя усиленную вентиляцию, мониторинг горючих газов на уровне пола, установка токопроводящего пола и выбор соответствующей одежды для персонала, чтобы свести к минимуму статический заряд накопления. Пожарные жалюзи и контроль завершения работы системы, которые могут быть использованы при пожаре, были добавлены к вентиляционным системам. Несмотря на то, что технология для всех предупредительных процедур существовала до начала строительства завода и производственного процесса пластмасс, производитель был не в состоянии принять эти методы заранее. Производитель получил горький урок.
Варианты решений
В небольших помещениях можно наиболее оптимально использовать ультразвуковые увлажнители, они имеют ряд достоинств:
- Простота эксплуатации и обслуживания
- Надежность конструкции и простота технологии
- Качественный мелкодисперсный туман
- Исключение вероятности попадания масла в разбрызгиваемую воду
Генераторы тумана (увлажнители) высокого давления. Наиболее передовая технология в сельском хозяйстве. Её принцип основан на распылении воды через форсунки и их моментального испарения. Их достоинства:
- Низкие удельные затраты электрической энергии
- Равномерное увлажнение всего помещения
- Возможность монтажа системы трубопроводов и форсунок согласно пожеланиям
- Система трубопроводов и форсунок легко разбирается без использования специальных инструментов
- Генерируемый туман охлаждает помещение
Рекомендации по монтажу и описание технологий монтажа
Увлажнители высокого давления. Система трубопроводов и форсунок собирается и монтируется под потолком, трубопроводы соединяются цанговыми зажимами, без использования специальных инструментов. Это позволяет собрать систему увлажнения согласно индивидуальным размерам заказчика.
Управления системой может происходить дистанционно с помощью модуля внешнего управления с выносным датчиком влажности. Простая инструкция по сборке позволяет самостоятельно смонтировать установку увлажнения. Насос подключается к сети 220 В, и к нему осуществляется подвод воды.
Насос желательно ставить отдельно от камеры выращивания, чтобы избежать воздействия повышенной влажности. В самой камере будут располагаться система форсунок и трубопроводов и датчик влажности модуля внешнего управления.
При использовании ультразвуковых канальных увлажнителей туман по воздуховоду подается в помещение. Воздуховод для пара наиболее эффективно устанавливать непосредственно под вентиляцией, как это показано на рисунке. Это способствует наиболее эффективному увлажнению всего объема помещения.
Рекомендации по обслуживанию
В насосе высокого давления требуется периодически проверять уровень масла и в случае необходимости подливать до необходимого уровня. Использовать можно обычное машинное масло. Работа насоса без масла недопустима. Со временем форсунки будут забиваться солевыми отложениями, поэтому они нуждаются в отмачивании в специальном растворе. Для предотвращения солеотложений рекомендуется использовать нежесткую воду.
Опции
Возможна модернизация уже установленной системы увлажнения высокого давления в будущем, путем подключения дополнительных участков трубопроводов с форсунками или установкой более мощного насоса. Это может делаться в случае расширения производства, когда текущеё производительности системы недостаточно для поддержания заданного уровня влажности.