Индустриски процеси и спречување на ризици од експлозија или пожар со употреба на индустриски колектори за прашина

Многу индустриски системи користат запаливи производи во прав или произведуваат запалива прашина. Работењето на овие производни системи вклучува ризици од пожар и експлозија. Ризици кои произлегуваат од карактеристиките на имплементираните производи и процеси. Ова е причината зошто законодавството за безбедност на работниците и заштита на животната средина бара од компаниите да инсталираат соодветни мерки за превенција и заштита. Најчеста превентивна мерка останува контролата на суспензијата на честичките и нивната концентрација во амбиенталниот воздух , или во опремата. Ова се исполнува со системи за вшмукување и филтрирање насочени кон отстранување на прашината од процесите.

Како се случува пожар или експлозија кога се користат производи во прав или кога се испушта прашина?

Одредени индустриски активности , особено оние кои користат прашок, растураат прашина во воздухот што претставува ризик од експлозија или пожар. Тие генерираат облак од запалива прашина што формира експлозивна атмосфера (ATEX). ATEX ќе експлодира ако ги исполни вистинските услови.

Друга можност: облакот од прашина се таложи. Прашината потоа се акумулира во слоеви на опремата и подот на работилницата. Во зависност од топлината на уредите или хемискиот состав на честичките, оваа маса прашина ризикува да произведе самозагревање или пиролиза, што ќе доведе до пожар или експлозија.

Појавата на овие феномени бара специфични услови кои ги сумираме подолу (за повеќе информации погледнете ги деталните написи ATEX).

Како настанува самозагревање на прашината и кои се последиците?

Посебниот хемиски состав на одредени наслаги на прашина може да иницира спонтана егзотермна хемиска реакција. И условите на таложење можат да предизвикаат производство на топлина побрзо од нејзиното дисипирање во амбиенталниот воздух. Ова предизвикува зголемување на температурата на слојот од прашина; ова без надворешно внесување топлина во системот за реакција. Ова е само-загревање. Зголемувањето на температурата ја забрзува брзината на реакцијата, а со тоа го забрзува зголемувањето на топлината. Греењето, на почетокот бавно, може да се развие во производство на блескаво или самозапалување . Во зависност од локалните услови на животната средина (присуство на материјал чувствителен на проток на топлина, присуство на облак од запалива прашина, итн.) избегнатата реакција може да доведе до пожар или експлозија. Така, феноменот на самозагревање е прелиминарен на оној на пожар и експлозија.

Како настанува пиролиза на прашина и кои се последиците?

Пиролизата се однесува на хемиско распаѓање на органски производ под влијание на висока топлина и во присуство на атмосфера сиромашна или без кислород.

Само-загревањето на таложење прашина , или протокот на топлина од топла површина на која се наоѓа депозитот прашина, може да произведе пиролизни гасови; ова во малку или не оксигенираниот дел од депозитот.

Овие гасови можат да се акумулираат во атмосферата. Топлинската енергија што предизвика пиролиза, или друг извор на енергија, може да ги запали овие гасови. Во зависност од нивната концентрација, палењето ќе предизвика пожар или експлозија. Како само-загревањето, пиролизата на прашина е претходник на пожар или експлозија.

Кои се условите за пожар од прашина?

Оган од прашина произлегува од согорувањето на запаливи гасови што се испуштаат со распаѓање на прав за време на пиролиза. Пожарот започнува кога постојат три елементи во доволна количина: гориво (гас), оксиданс (кислород во воздухот) и енергија на активирање (топлина, искра, надворешен пламен, итн.). Постепената дифузија на запаливи гасови и нивното мешање со воздух го поттикнува пламенот на огнот. Пламенот создава отровни испарувања и проток на топлина што го одржува ширењето на огнот. Зрачењето на топлинскиот флукс може да доведе до експлозија на садови под притисок или други запаливи материјали.

Кои се условите за експлозија на прашина?

Експлозија е моментално согорување , ослободувајќи интензивна енергија, на експлозивна атмосфера (ATEX). Тоа е придружено со драматично зголемување на волуменот, температурата и притисокот на ATEX гасовите.

Постојат шест услови за генерирање на експлозија на прашина. Три се идентификувани како оние што го предизвикуваат пожарот: истовремено присуство на воздух, прашина и извор на палење . Три ја забрзуваат реакцијата на согорување: финост со големина на честички што овозможува правот да се суспендира хомогено во воздухот, концентрација на прав во воздухот што го достигнува опсегот на експлозивност и доволно ограничување така што притисокот делува како забрзувач на согорувањето.

Прашина ATEX се формира во просториите и опремата за работа. Термичките ефекти и притисокот предизвикани од експлозијата ја загрозуваат работната средина и безбедноста на луѓето.

Која е разликата помеѓу пожар од прашина и експлозија на прашина?

Контекстот во кој започнува експлозијата е различен од оној на пожар, иако секоја појава може да доведе до друга.

Во експлозија претходно постои мешавина од запалива прашина и воздух. Пламенот од предмиксот се шири сам по себе формирајќи бран на согорување.

Во пожар, прашината обезбедува гориво во форма на гас преку пиролиза. Тоа е мешавината на пиролиза гас/воздух што се запали. И дифузниот пламен се одржува се додека прашината го храни.

Бидејќи реактантите се претходно измешани во експлозија, неговиот енергетски принос е многу поголем од оној на пожар . Во пожар, брзините на дифузија на запаливи гасови со прашина и на мешање на овие гасови со воздухот ја диктираат кинетиката на феноменот; многу побавно отколку во експлозија.

Преглед на регулаторните одредби кои се применуваат за пожари и експлозии на прашина.

Експлозиите и пожарите предизвикани од прашина влијаат на безбедноста на вработените и ја уништуваат опремата на локацијата со потенцијални еколошки последици. Затоа, Законот за работни односи и Кодексот за животна средина уредуваат за спречување на овие појави. Често тоа е транспонирање на европското право. Работодавачот мора да се погрижи просториите , средствата за превенција и заштита да се усогласат со прописите.

Во однос на пожари, Законот за работни односи ја регулира конфигурацијата на просториите (имплементација на средства за евакуација на просториите), заштитата на работниците (инсталација на аларми и противпожарни апарати итн.)

Во однос на експлозиите, Законот за работни односи бара од работодавачот да ги процени ризиците поврзани со ATEX (Експлозивни атмосфери), да преземе конкретни мерки за да обезбеди превенција од експлозија, безбедност и заштита на работниците во случај на експлозија. Тој се приближува

• дефиниција на области каде што може да се појави ATEX (види ATEX зонирање)
• организациски аранжмани за работниците изложени на ризик од експлозија
• изборот на уреди кои можат да работат во ATEX зоните
• Зонска сигнализација ATEX

Како и со облаците од прашина, регулативите идентификуваат слоеви, наслаги и купишта прашина како извори на ATEX.

Кодексот за животна средина генерално се однесува на пожарите и експлозиите за нивните ефекти врз областите во непосредна близина на ICPE (Инсталации класифицирани за заштита на животната средина). Номенклатурата ICPE ги класифицира овие инсталации според употребените или произведените супстанции и според опасната природа на активностите. Номенклатурата се однесува на мерките пропишани со Кодексот за животна средина и европските регулативи (особено Севесо 3). Неговите делови дефинираат запаливи материи (вклучувајќи запаливи цврсти материи, запаливи производи) и експлозивни производи кои можат да предизвикаат пожари или експлозии. Прашината од производите или активностите мора да се земе предвид во врска со оваа номенклатура.

Индустриски процеси и ризици од пожар или експлозија

Индустриските процеси кои користат запаливи производи во прав неизбежно создаваат облаци од прашина и наслаги. Затоа постои ризик од пожар или експлозија. Инсталирањето на систем за собирање прашина е претпочитана превентивна мерка

Процеси на пренос на производи и ризици од експлозија и пожар

Индустријата користи различни процеси на пренос на прашок прилагодени на оските на движење (хоризонтална, вертикална, наклон): подвижна лента, транспортер со синџир, завртка Архимед, лифт со кофа, пневматски транспорт.

Во пневматскиот транспорт, кој се заснова на суспендирање на честичките на производот во воздухот, може да се формира АТЕКС во цевководот. За други начини на транспорт, истурањето на производот на едниот крај од уредот и фрлањето на другиот крај или транспортните вибрации предизвикуваат облаци од прашина. Ако уредот е покриен, може да се формира ATEX внатре и во близина на точките за утовар и истовар . Доколку не е покриена, целата просторија е под ризик ATEX.

Седиментацијата на прашина суспендирана во воздухот предизвикува наслаги. Дури и со капак, прашина ќе се акумулира под и околу единицата; водонепропустливоста никогаш не е целосна. Регулативите ги сметаат депозитите на прашина како потенцијални ATEX.

Настаните како што се запленувања и триење на механички делови поврзани со дефекти на уредот ќе генерираат греење, што е можен извор на палење на ATEX . При пневматско пренесување, високобрзинското триење на честичките против ѕидот на цевката генерира спротивно електростатско полнење на честичките и на уредот. Електростатско празнење често е причина за експлозија на ATEX во оваа опрема. Конечно, ударите поради метални или минерални елементи странски на процесот може да го запалат ATEX.

Несреќите во транспортните процеси особено се пријавуваат: пожари на подвижни ленти, експлозии во корпи на лифтот и во пневматски цевки.

Мерките за спречување пожар и експлозија вклучуваат:

• вшмукување на облаците од прашина во точките на паѓање и/или во телото на уредите преку систем за отстранување прашина,
• вшмукување на наслаги прашина надвор од уредот (АТЕКС правосмукалка),
• заземјување за да се спречи електростатско празнење,
• контролни алатки за откривање на триење и абнормално загревање.
• Елиминација на надворешни извори на палење (жаришта, работи, итн.)

Заштитата од пожар и експлозија вклучува:

• раздвојување на опремата за да се спречи ширење на пожарот,
• опремување на уреди со отвори или засилувачи за да се ублажи експлозијата.

Процеси на складирање и ризици од експлозија или пожар

Волуменот, обликот на контејнерите (силос, голема вреќа и сл.), времето на складирање, условите (температура, влажност и сл.) варираат во зависност од активноста.

Полнењето на контејнер со производ во прав може да произведе ATEX со суспендирање на честички во горниот дел од садот. Полнењето или транспортот исто така може да генерира електростатички полнежи кои се наоѓаат во воздушниот простор на контејнерот. Електростатско празнење потоа може да го иницира палењето на ATEX.

Кога комбинирате опрема за складирање и транспорт на производи, преминот помеѓу уредите никогаш не е целосно водонепропустлив. Со текот на времето, ќе се формираат депозити. Ресуспензијата на овие депозити може да формира ATEX.

Масовното складирање на прав може да иницира самозагревање на супстанцијата. Ова може да резултира со согорување во форма на оган или тлеење; може да предизвика палење на блискиот ATEX. Податоците за несреќи за процесите на складирање откриваат дека самозагревањето генерира повеќе од 80% од пожарите и помалку од 10% од експлозиите.

Превентивните активности се:

• исчистете ја прашината со правосмукалка кога пополнувате што е можно поблиску до точката на паѓање со систем за вадење прав
• одржување на температурата на складирање под критичната температура или прилагодување на волуменот на складирање на локалните температурни услови;
• забрани влезови за воздух на дното на складиштето за да го ограничи согорувањето,
• користете уреди за откривање CO (показател за недоволно согорување со кислород) и зголемување на температурата (термичка сонда, инфрацрвена камера).

Заштитните дејства вклучуваат:

• инертирање на контејнерот за да се запре согорувањето,
• инсталација на отвор за вентилација за да се запре зголемувањето на притисокот и да се заштити структурата за складирање.

Процеси на мелење и ризици од експлозија или пожар.

Постојат три главни процеси на мелење:

• Со дробење со дробење се компресира производи со груба почетна големина на честички.
• Брусење со воздушен млаз и мелење со триење ги кршат зрната на производот на неколку честички со судир. Гранулометријата на производот овозможува да се носи со проток на воздух.

Последните два процеси го разредуваат производот во прав во воздухот на таков начин што ризикот од ATEX е нула. Од друга страна, дробењето генерира фини честички суспендирани во воздухот. Значи, постои постојан ризик од ATEX во внатрешноста на дробилката.

Со дробење се загрева производот . Понекогаш за да се избегне самозапалување, мора да се излади, особено ако лесно се оксидира. Странските тела, поотпорни на дробење, ризикуваат да го зголемат триењето, а со тоа и температурата на соседните честички; загревање што доведува до пожар на производот. Тие исто така можат да предизвикаат искри со доволна енергија за да го запалат ATEX и да предизвикаат експлозија.

Средства за превенција:

• поставете систем за собирање прашина за фаќање казни ;
• мелење под инертна атмосфера производи кои се палат на ниска температура или преку ниска енергија на активирање (10 до 100 mJ);
• ограничете го загревањето и избегнувајте внесување туѓи тела на влезот на процесот (просејување, детекција на метал итн.);
• измерете ја температурата и откријте блескаво честички на излезот од мелницата

Заштитни мерки:

• користете мелница отпорна на експлозија ATEX ;
• разврзете го системот за собирање прашина и бункерот што го прима ренданиот материјал;

Процес на мешање: ризици од експлозија и пожар

Мешањето може да се врши помеѓу цврсти материи (суво мешање), или помеѓу цврсти и течности (мешање на течна фаза). Смесата претставува ризик од пожар или експлозија доколку еден од производите е запалив.

При суво мешање: сите прашкасти материи се внесуваат пред да започне процесот. Полнењето на миксер и потоа мешањето на производите создава облак од фини. Во двете операции, постои можност за ATEX ако супстанцијата е запалива . Ова, во бункер за полнење, во небото на миксер.

Протокот на производот во миксер може електрично да ги наполни цврстите честички . Може да се појави електростатско празнење и да предизвика палење на облакот од прав. Овој феномен може да се појави во горниот дел на миксер или во бункерот за храна.

Во смесата за хомогенизација на течна фаза, цврстите производи се внесуваат пред течностите или обратно. Во двата случаи, воведувањето на прашокот ги генерира ризиците опишани погоре. Воведената течност може да има својство да се запали на температура пониска од температурата на околината (на пр. растворувач). Пареите од ATEX ќе се населат на небото на миксер.

Во случај на течна смеса која произведува запаливи пареи , првата превентивна мерка се состои од инертирање на миксер пред да се внесе производот во прав.

Дури и со инертирање, со отворен отвор, воведниот бункер ќе покаже ATEX при истурање на запаливиот прав. Снимањето на изворот на облакот од прашина (тип на прстен од Pouyes) е превентивен уред заеднички за двата процеси на мешање.

Бункерот може да се замени со инертен воздушен затворач пред да го наполните, а потоа пред да го внесете производот во резервоарот. Конечно, операцијата за полнење и инертирање може да се роботизира со воздушна брава опремена со автоматизирани вентили.

Механички процеси на површинска обработка: експлозија и индустриски ризици.

Соголување, шут-минирање, полирање, пескарење… создаваат различен финиш на површината, но сето тоа е резултат на проекцијата на абразивни зрна, генерално со компримиран млаз. Овие зрна откинуваат ситни честички од површината што треба да се третира додека се делат под удар. Најфините честички остануваат суспендирани во воздухот.

Процесот се изведува во куќиште. Ако површината или материјалот за обработка е запалив, облакот од фини може да формира ATEX во куќиштето. Оттука постои ризик од експлозија. Бункер ги собира потешките зрна. Ако топлината произведена од ударот на површината се задржи во зрната, нивната акумулација во бункерот ќе предизвика самозагревање со ризик од пожар.

Превенцијата се состои од инсталирање на систем за вшмукување поврзан со индустриски колектор за прашина кој го одржува куќиштето под притисок и го зафаќа облакот од фини; опремување на системот за фаќање со детектор за искри.

Процеси на обложување на површината и ризици од експлозија и пожар.

Некои процеси на обложување вклучуваат употреба на производи во цврст прав. Ова вклучува суспендирање на производот во млаз од компримиран воздух и негово прскање на површината што треба да се третира. Оваа операција се изведува во одредена кабина. Операцијата генерално е проследена со печење на облогата.

Во зависност од производот што се проектира, процесот вклучува бојадисување (топлив или полимеризиран органски прав), таложење (влакнест органски прав), метализација со топло прскање или шопинг (алуминиум, цинк, бакар во прав).

Дел од испрсканиот прав не слета на површината и се распрснува во воздухот. АТЕКС се формира главно во конусот за прскање. За да се подобрат перформансите, пиштолот за прскање им дава на зрната прашок електричен полнеж спротивен на оној на површината што треба да се третира. Електростатската сила ги привлекува на површината што треба да се обложи. По дефект, може да дојде до електростатско празнење помеѓу електродите на пиштолот и опремата или површината што треба да се третира. Ризикот од експлозија е уште поголем кога големината на честичката е добра. Последиците од експлозијата може да предизвикаат пожар. Понатаму, претходното загревање на површината што треба да се третира и близината на печката за готвење може да предизвика палење на производот.

Мерките за заштита од пожар и експлозија за премачкување на површината во прав се:

• фаќање на изворот со колектор за прашина,
• употреба на пиштоли прилагодени на минималната енергија на палење на прав,
• откривање на пламен во кабината.