Техник по техническому обслуживанию открывает дверь молотковой мельницы в конце смены. Тонкий слой специй покрывает внутренние поверхности. В другом месте здания незаземленная рама конвейера медленно накапливает статический заряд, а подшипник упаковочной линии нагревается сильнее, чем должен. Ни одно из этих состояний само по себе не вызывает тревогу. Если их объединить неправильно, они станут составляющими взрыва пыли.
Ключевой момент очевиден: взрывы пыли разрушительны и их можно предотвратить. Они могут возникать везде, где мелкий горючий порошок измельчается, сушится, смешивается или транспортируется. Условия точно определены, риск можно измерить, а защитные меры четко установлены.
Что такое взрыв пыли?
Взрыв пыли – это быстрое возгорание мелких твердых частиц, взвешенных в воздухе внутри замкнутого пространства. Взвешенные частицы являются топливом. При воспламенении облака пыли фронт пламени проходит через частицы так быстро, что горячие газы сгорания расширяются быстрее, чем корпус может сбросить давление. Результатом является внезапное повышение давления, способное привести к разрыву сосудов, воздуховодов и строительных конструкций.
Два родственных термина уточняют это определение. Вспышка пожара — это то же горение без существенного ограничения; он производит тепло и пламя, но не создает разрушительного избыточного давления. Дефлаграция – это волна горения, движущаяся через облако пыли с дозвуковой скоростью. Когда это происходит внутри сосуда или помещения, повышение давления приводит к разрушительному событию, называемому взрывом пыли. Защита означает сдерживание или ослабление этого давления до отказа.
Пятиугольник взрыва пыли
Для пожара необходимы три элемента: топливо, кислород и источник воспламенения. Взрыв пыли требует еще двух: рассеивания и локализации. Вместе эти пять условий образуют пятиугольник взрыва пыли. Удалите любое отдельное условие, и взрыв не произойдет.
| Состояние | Что это означает на практике | Типичный контроль |
|---|---|---|
| Горючая пыль | Мелкие твердые частицы, которые могут гореть; большинство органических и металлических порошков соответствуют критериям | Сначала охарактеризуйте пыль |
| Кислород (окислитель) | Воздух поставляет кислород для горения. | Инертизация азотом в процессах высокого риска |
| Источник зажигания | Статический разряд, трение, горячие поверхности или тлеющий материал | Соединение, заземление, обнаружение искры |
| Дисперсия | Пыль должна быть взвешена в облаке, концентрация которого превышает минимальную взрывоопасную концентрацию. | Закрыть оборудование; использовать местную вытяжную вентиляцию |
| Заключение | Облако должно находиться внутри оболочки, где повышается давление. | Вентиляция, подавление, изоляция взрыва |
Поскольку топливо само по себе является продуктом, а кислород невозможно исключить, операторы сосредотачиваются на остальных рычагах: контроле воспламенения, предотвращении рассеивания и устранении последствий. Эти рычаги влияют на выбор оборудования, ведение хозяйства и защитные устройства.
Первичные и вторичные взрывы
Многие серьезные инциденты связаны с двумя событиями. Первичный взрыв начинается в небольшом облаке пыли, часто внутри мельницы, сушилки, пылесборника или воздуховода. Если оборудование защищено, основное событие остается локализованным. Но даже небольшая волна давления может поднять осевшую пыль с полов, балок и верхних частей оборудования, образуя гораздо большее облако, которое воспламеняется фронтом пламени. Возникший в результате вторичный взрыв наносит катастрофический ущерб.
Эта закономерность объясняет, почему за небольшими первоначальными взрывами следуют гораздо более серьезные разрушения и почему поддержание порядка является настоящей мерой безопасности. Даже осевший слой пыли толщиной в доли миллиметра, поднятый по комнате, может образовать взрывоопасное облако с достаточным количеством топлива, чтобы разрушить здание.
Какие материалы и отрасли находятся под угрозой?
Практически любое мелкодисперсное горючее твердое вещество может взорваться. В список входят сельскохозяйственные материалы, такие как мука, сахар, крахмал, какао и порошки специй; фармацевтические активные ингредиенты и вспомогательные вещества; химические порошки, включая пигменты, смолы и мелкие органические промежуточные продукты; пластиковые порошки; и металлическая пыль, такая как алюминий и магний.
Общим фактором является размер частиц. Мелкие порошки имеют большую площадь поверхности по отношению к массе, поэтому они легче воспламеняются и горят быстрее, чем крупные материалы. Любой процесс, в результате которого образуются мелкие частицы, например измельчение, помол, просеивание или пневматическая транспортировка, создает топливо для взрыва пыли. Вот почему фрезерование и шлифование являются первыми областями проверки.
Производство продуктов питания являются одними из наиболее уязвимых, поскольку пыль от муки, сахара и специй образуется практически на каждом этапе от приемки до упаковки. Фармацевтические заводы сталкиваются с той же опасностью, когда активные ингредиенты измельчаются в мелкие порошки, а на химических предприятиях возникает еще больше проблем, связанных с пылью, которая также может быть токсичной или коррозийной.
Ключевые параметры взрыва пыли
Риск взрыва пыли – это не вопрос догадок. Стандартизированные методы испытаний измеряют взрывоопасность конкретной пыли, а результаты определяют инженерные решения, обеспечивающие безопасность предприятия.
| Параметр | Единица | Что это вам говорит |
|---|---|---|
| MIE (Минимальная энергия зажигания) | мДж | Насколько легко статическая или фрикционная искра может воспламенить облако пыли |
| MEC (минимальная взрывоопасная концентрация) | г/м³ | Самая низкая концентрация пыли, при которой возможен взрыв. |
| KSt (индекс дефлаграции) | бар·м/с | Насколько быстро возрастает давление взрыва; определяет серьезность |
| Pmax (Максимальное давление взрыва) | бар | Максимальное давление, которое может создать взрыв в закрытом сосуде. |
По значениям KSt порошки делятся на классы взрывоопасности: St1 до 200 бар·м/с, St2 от 200 до 300, St3 выше 300. Более высокие классы требуют более сильной вентиляции, более быстрого подавления и более надежной изоляции. При покупке технологического оборудования уточните у поставщика проектную основу: класс KSt, площадь вентиляции и точки изоляции определяют, как можно безопасно интегрировать машину.
Предотвращение и смягчение последствий
Профилактика предотвращает взрыв. Смягчение уменьшает ущерб, когда он все же случается. Полноценная программа безопасности требует и того, и другого.
Профилактика
- Контролировать ведение домашнего хозяйства. Удалите осевшую пыль до того, как она станет вторичным взрывным топливом. Используйте промышленный пылесос, а не сжатый воздух.
- Устранить источники возгорания. Подсоедините и заземлите оборудование, используйте электрические компоненты с правильными номиналами и следите за перегревом подшипников и приводов.
- Уменьшите дисперсию. Закройте места передачи порошка, используйте местную вытяжную вентиляцию и не допускайте концентрации пыли ниже минимальной взрывоопасной концентрации.
- Рассмотрите возможность инертизации. В процессах высокого риска азот может удерживать кислород ниже предельной концентрации кислорода.
смягчение последствий
- Выброс взрыва. Вентиляционные панели на емкостях, сушилках, фильтрах и силосах открываются при установленном давлении и направляют пламя наружу.
- Подавление взрыва. Датчики давления или оптические датчики впрыскивают подавитель в течение миллисекунд после возгорания.
- Взрывоизоляция. Поворотные клапаны и шнековые конвейеры предотвращают распространение пламени через подключенные воздуховоды.
Часто упускаемый из виду компонент — система сбора пыли. Рукавный фильтр или циклон концентрируют пыль и являются вероятным местом первичного взрыва. Его необходимо включить в оценку опасностей и защитить, как и само технологическое оборудование.
Выбор технологического оборудования с учетом пылевой безопасности
Для инженеров и специалистов по закупкам вопрос о взрыве пыли относится к спецификации оборудования. Прежде чем выбрать дробилку, сушилку, миксер или конвейер, узнайте класс KSt материала и минимальную энергию воспламенения, а также убедитесь, что оборудование может быть оснащено необходимой защитой. Машина, которая не может обеспечить вентиляцию или подавление, является обузой независимо от ее производительности.
Измельчение является наиболее очевидным источником пыли, поскольку при нем образуется мелкая фракция, которая поддерживает взрыв. А молотковая мельница для порошка специй высокой производительности типичен: он производит мелкие частицы, которые образуют облако пыли внутри камеры измельчения. Это не делает ее опасной, но корпус мельницы, пылеотвод и взрывозащита должны быть спроектированы как единая система.
Изготовленная на заказ промышленная машина для производства порошка специй высокой производительности WSDF, молотковая мельница Ma Фабрика Jiangyin Wanling - это китайские производители и поставщики промышленных молотковых мельниц WSDF для производства порошка специй высокой производительности. Посмотреть продукт → Сушильное оборудование представляет собой другую версию той же проблемы. Сушилка с псевдоожиженным слоем намеренно суспендирует порошок в принудительном потоке воздуха, создавая рассеянное облако, необходимое пятиугольнику. Подтвердите, что сушилка с псевдоожиженным слоем из нержавеющей стали Пакет включает в себя вентиляцию или подавление взрыва, изоляцию корпуса фильтра и отключение системы управления при отклонении давления или температуры.
Производство промышленных сушильных машин с псевдоожиженным слоем FBD из нержавеющей стали GFG на заказ Фабрика Jiangyin Wanling - это китайские производители и поставщики промышленных сушильных машин с псевдоожиженным слоем из нержавеющей стали GFG FBD, GFG ... Посмотреть продукт → Перенос порошка — третья область, которую следует изучить. Открытые желоба и ручная выгрузка контейнеров приводят к попаданию пыли в рабочее помещение. Закрытый Вакуумный конвейер для пищевых порошков из нержавеющей стали уменьшает этот выброс за счет перемещения материала по герметичным линиям, но он по-прежнему требует надлежащего заземления и такой же оценки риска, как и любой другой компонент для обработки пыли.
Изготовленные на заказ промышленные производители вакуумных конвейеров для пищевых порошков из нержавеющей стали ZKS, Jiangyin Wanling Factory - это китайские производители и поставщики промышленных вакуумных конвейеров для пищевых порошков из нержавеющей стали ZKS, компания ZKS ... Посмотреть продукт → Прежде чем завершить покупку, ознакомьтесь с эксплуатационными деталями, влияющими на образование пыли и возможность очистки. Наш руководство по факторам, которые следует учитывать перед покупкой машины для измельчения специй более подробно рассматривает практические проверки.
Взрывы пыли не являются непредсказуемыми. Они следуют одним и тем же физическим правилам на сахарном заводе, на линии фармацевтического гранулирования и в цехе химического измельчения. Для этого события необходимы пять условий: горючая пыль, кислород, источник воспламенения, рассеивание и локализация. Уберите один, и взрыв не произойдет.
Для любого предприятия, работающего с мелкозернистыми порошками, практическая последовательность ясна: охарактеризовать пыль, проверить порядок уборки, контролировать источники возгорания и выбрать оборудование, поддерживающее стратегию защиты. Руководители заводов, инженеры-технологи и покупатели оборудования, которые ставят безопасность взрыва пыли в центр своих решений, защищают своих людей, свое имущество и непрерывность производства.
