Perché è necessario prevenire l'esplosione di polveri? e Cinque misure per prevenire le esplosioni di polvere

Secondo le statistiche, dal 1900 al 1956, negli Stati Uniti si sono verificati in totale più di 1.000 incidenti di esplosione di polveri, mentre in Giappone, dal 1952 al 1979, si sono verificati più di 200 incidenti di questo tipo. In Cina, nel 1942, l'incidente della miniera di carbone di Benxi, nel 1987 l'incidente dell'esplosione di polveri della fabbrica di lino di Harbin, nel 2010 l'incidente dell'esplosione di polveri della società di amido Lixi Hua di Qinhuangdao “2-24”, nel 2014 l'incidente dell'esplosione speciale di Suzhou Kunshan Zhongrong “8-2”, ecc. Nel 2014, l'incidente speciale di Suzhou Kunshan Zhongrong Company “8-2”, ecc. ha causato perdite e lezioni molto pesanti. Pertanto, le imprese dovrebbero attribuire grande importanza ai rischi di incendio e di esplosione delle polveri.

I. Meccanismo dell'esplosione di polvere

La polvere è una minuscola particella di materiale solido, la cui superficie è molto più ampia rispetto allo stesso peso di un materiale grumoso, quindi è facile che prenda fuoco. Quando la polvere è sospesa nell'aria e raggiunge una certa concentrazione, si forma una miscela esplosiva che, quando incontra una fonte di calore (come una fiamma libera o un'alta temperatura), si diffonde istantaneamente in tutto lo spazio della polvere mescolata; la reazione chimica è estremamente rapida e rilascia una grande quantità di calore per formare una temperatura molto elevata e una grande pressione, con una forte forza distruttiva.

Un'esplosione di polvere richiede il soddisfacimento delle seguenti cinque condizioni: polvere combustibile, nube di polvere, fonte di accensione, accelerante e spazio confinato.

I fattori che influenzano l'esplosione di polvere includono: le dimensioni delle particelle di polvere, il calore di combustione della polvere, la concentrazione di polvere, le condizioni ambientali, la turbolenza, il grado di dispersione della polvere.

II. Misure per prevenire le esplosioni di polvere

(i) Controllo della generazione e della concentrazione di polveri combustibili

1. Impedire la fuoriuscita di materiali e polveri.

Riparare tempestivamente le apparecchiature che presentano perdite di materiale e sigillare i fori di ispezione nelle apparecchiature di processo.

2. Ridurre la concentrazione di polvere.

Il depolveratore è un'apparecchiatura importante per ridurre la concentrazione di polvere combustibile, 40% di incidenti di esplosione di polvere sono causati dal sistema di raccolta della polvere, deve prestare attenzione alla progettazione e alla manutenzione del sistema di raccolta della polvere.

(1) Progettazione del sistema di rimozione delle polveri. Per evitare la deposizione di polvere nel condotto, innanzitutto la progettazione della velocità del vento deve essere ragionevole, per garantire che la velocità del vento della conduttura della polvere sia fondamentalmente la stessa ovunque, dal punto di aspirazione della polvere al collettore di polvere la velocità del vento dovrebbe essere invariata o leggermente aumentata; in secondo luogo, la progettazione e l'installazione della conduttura della polvere devono ridurre la perdita di resistenza e cercare di ridurre al minimo la lunghezza della conduttura orizzontale; infine, la determinazione della velocità del vento e la regolazione del bilanciamento della pressione devono garantire che il volume d'aria e la velocità del vento siano in linea con i requisiti di progettazione.

(2) Il depolveratore deve prendere in considerazione misure antideflagranti. Adottare misure quali sacchi filtranti antistatici e ventilatori antideflagranti.

(3) Controllare frequentemente la velocità del vento nel tubo della polvere, l'intasamento del tubo, la filtrazione del sacco filtrante del depolveratore e altre condizioni. Installare uno strumento di monitoraggio della pressione del vento sul depolveratore per valutare l'intasamento o la rottura del sacco filtrante del depolveratore.

(4) Il consumo di acqua e la portata di progetto del depolveratore a umido devono essere in grado di filtrare completamente la polvere aspirata nel depolveratore dal condotto dell'aria e deve essere predisposto un dispositivo di monitoraggio e allarme per controllare continuamente il consumo di acqua e la portata.

(5) Il condotto di ingresso del depolveratore a secco deve essere predisposto in corrispondenza del dispositivo antideflagrante, l'ingresso e l'uscita devono essere predisposti per monitorare il dispositivo di allarme della differenza di pressione del vento e predisporre un sistema di pulizia del sacco filtrante di tipo blowback a pressione d'aria.

(ii) Controllo ed eliminazione delle fonti di accensione

1. Vietare l'uso di elementi caldi di apparecchi di riscaldamento elettrici in aree a rischio di esplosione.

Come la colata elettrica, la piastra riscaldante elettrica in acciaio inox, il dispositivo di riscaldamento a induzione elettromagnetica, il tubo riscaldante elettrico, il filo caldo elettrico, la piastra riscaldante elettrica, il nastro termico elettrico, il giunto riscaldante elettrico, l'asta riscaldante elettrica e così via.

2. Adottare apparecchiature elettriche antideflagranti di livello adeguato.

Le apparecchiature elettriche devono essere selezionate e installate in conformità alle norme e ai requisiti nazionali pertinenti; le linee elettriche e le apparecchiature che utilizzano energia nell'area pericolosa dell'ambiente di esplosione delle polveri devono essere dotate di protezione contro i cortocircuiti e i sovraccarichi; l'involucro metallico delle apparecchiature, i rack e le condutture devono essere messi a terra in modo affidabile e le connessioni devono essere distanziate in presenza di isolamento per formare un buon percorso senza interruzioni; quando si utilizzano fili isolati per le linee elettriche nell'area pericolosa dell'ambiente di esplosione delle polveri, il cablaggio deve essere realizzato con tubi di acciaio.

• Nelle aree a rischio di esplosione di polveri non devono essere presenti fiamme libere.

Quando sono necessarie operazioni pirotecniche, queste devono essere gestite in conformità con le operazioni pirotecniche e prima dell'operazione deve essere ottenuto un permesso di lavoro con approvazione pirotecnica. La temperatura superficiale massima consentita delle apparecchiature o dei dispositivi a diretto contatto con la polvere (ad esempio, l'involucro del motore, l'albero di trasmissione, la fonte di riscaldamento, ecc.

(iii) Tecnologia di protezione elettrostatica

1. Ridurre l'attrito.

Utilizzare il più possibile nastro conduttivo per la trasmissione a cinghia; è preferibile non utilizzare la trasmissione a cinghia quando si trasportano oggetti infiammabili ed esplosivi. La portata degli oggetti infiammabili ed esplosivi nella condotta deve essere controllata. Allo stesso tempo, però, si devono considerare anche il materiale della condotta e altri fattori. L'uscita della conduttura è una grave area di rischio elettrostatico, il flusso di alimentazione del mulino a polvere deve essere uniforme, per evitare rotture e inattività.

2. Messa a terra statica.

La messa a terra statica è condizionale, non tutti gli oggetti carichi possono essere risolti con l'aiuto della messa a terra. La resistenza di messa a terra elettrostatica deve essere compresa tra 10 e 1000 ohm, mentre per i componenti non metallici (come la plastica) deve essere inferiore. Gli incidenti statici nell'industria delle polveri si verificano in presenza di particelle di dimensioni inferiori a 100 µm; più fine è la polvere, più lenta deve essere la velocità di trasmissione. La parete interna del tubo del trasporto pneumatico deve essere liscia e pulita e il sacco di raccolta delle polveri deve essere in cotone o in tessuto conduttivo. L'umidificazione può aumentare l'umidità dell'aria a più di 65%. Le apparecchiature di trasporto devono utilizzare cuscinetti volventi, la porta di lubrificazione dei cuscinetti deve essere a tenuta di polvere, la superficie della sede del cuscinetto deve essere pulita, in modo da evitare l'accumulo di polvere. Tutte le apparecchiature di trasporto devono essere dotate di una messa a terra affidabile. Anche le tubazioni di trasporto pneumatico devono essere in materiale conduttivo, mentre la flangia deve essere dotata di elettricità statica attraverso il collegamento.

(iv) Isolamento e contenimento degli esplosivi

1. Isolamento meccanico:

Separare la polvere dalle possibili fonti di accensione mediante isolamento fisico. Ad esempio, le apparecchiature suscettibili di generare polvere vengono isolate con l'ausilio di appositi involucri protettivi, cappe di aspirazione locali o dispositivi di estrazione della polvere.

2. Isolamento chimico:

La riduzione del contenuto di ossigeno nel sistema mediante l'iniezione di gas inerti (ad es. azoto, anidride carbonica, ecc.) sopprime l'esplosione.

3. Adozione di dispositivi automatici antideflagranti:

Installazione di dispositivi automatici di isolamento dalle esplosioni su apparecchiature o tubazioni in cui possono verificarsi esplosioni di polveri, che possono essere attivati rapidamente e automaticamente quando viene rilevata un'esplosione, ad esempio rilasciando agenti estinguenti, chiudendo valvole, ecc. per arrestare la propagazione dell'esplosione.

4. Sistema di contenimento degli esplosivi:

Aumentare la resistenza alla compressione dell'apparecchiatura in fase di progettazione per contenere l'esplosione con mezzi fisici. Questo metodo è più costoso, ma può prevenire efficacemente la propagazione dell'esplosione.

5. Sistema di raccolta delle polveri chiuso:

La cappa di raccolta della polvere deve essere strettamente collegata all'apparecchiatura che genera la polvere per garantire che la polvere possa essere efficacemente raccolta e per ridurre la fuoriuscita di polvere nel processo di raccolta; l'ingresso e l'uscita del depolveratore, la tramoggia delle ceneri e altre parti devono essere ben sigillate per evitare che la polvere fuoriesca dal depolveratore.

(v) Scarico della pressione di esplosione

1. Dispositivo di sicurezza antideflagrante: il dispositivo di sicurezza antideflagrante è un dispositivo di sicurezza antideflagrante di uso comune che, attraverso le parti deboli preimpostate, nel collettore di polveri prima che la pressione interna raggiunga il pericolo di criticità, sarà generato dall'esplosione di prodotti di combustione ad alta temperatura e ad alta pressione e dal materiale incombusto guidato in un'area sicura per il rilascio, in modo da proteggere il corpo del collettore di polveri da eventuali danni.

2. Pannelli e porte antideflagranti: I pannelli antideflagranti sono solitamente utilizzati per proteggere le attrezzature esterne per la movimentazione della polvere, come i collettori di polvere, i collettori a ciclone e così via. Le porte antideflagranti sono utilizzate per proteggere l'edificio dell'officina in cui viene trattata la polvere, al fine di evitare l'esplosione della polvere nell'intera officina.

3. Sistema di scarico senza fiamma: Per le apparecchiature di manipolazione delle polveri nel locale, nel caso in cui non sia possibile produrre fiamme, lo scarico del materiale o l'assenza di spazio riservato allo scarico, si utilizza solitamente un sistema di scarico senza fiamma, al fine di proteggere il personale e la sicurezza delle apparecchiature circostanti.

4. Sistema di soppressione delle esplosioni: nelle prime fasi del fenomeno di deflagrazione, rilevato dal sensore in modo tempestivo e attraverso il trasmettitore spruzzato rapidamente nell'apparecchiatura di sistema agente di soppressione delle esplosioni, in modo da evitare di mettere a rischio l'apparecchiatura e persino il dispositivo della seconda esplosione.

Queste misure sono spesso utilizzate in combinazione nelle applicazioni pratiche; ad esempio, la combinazione di tavolette antideflagranti e sistemi di soppressione delle esplosioni può essere utilizzata per rilevare e sopprimere rapidamente l'esplosione nelle prime fasi dell'esplosione, mentre allo stesso tempo attraverso le tavolette antideflagranti sarà indirizzata verso l'area sicura del rilascio della pressione dell'esplosione.

Inoltre, nella gestione della prevenzione delle esplosioni di polvere, le imprese devono fare un buon lavoro nella costruzione del sistema, nella formazione del personale, nella manutenzione e revisione delle apparecchiature e in altre misure per garantire l'effettiva attuazione delle misure di prevenzione delle esplosioni di polvere. Le misure specifiche comprendono:

01 Edificio istituzionale

Stabilire e migliorare il sistema di gestione della sicurezza contro le esplosioni di polvere, compresi l'identificazione e la valutazione e il controllo del rischio di esplosione di polvere, l'indagine e la gestione dei pericoli nascosti di incidenti, le procedure di sicurezza delle operazioni con la polvere, la pulizia e lo smaltimento della polvere, la risposta alle emergenze e i soccorsi in caso di incidenti.

02 Formazione del personale

Le organizzazioni coinvolte nella produzione di polvere a prova di esplosione, le attrezzature, la gestione della sicurezza e altre persone responsabili e i posti di lavoro della polvere e altri dipendenti interessati, devono svolgere l'istruzione e la formazione sulla sicurezza speciale a prova di esplosione di polvere, senza istruzione e formazione, non possono lavorare.

03 Buona manutenzione e revisione delle attrezzature

Manutenzione e manutenzione regolare delle attrezzature e degli impianti per la prevenzione dell'esplosione di polveri, nonché test o ispezioni regolari in conformità con gli standard nazionali o industriali per garantire il normale funzionamento.

04 Creazione di un solido meccanismo di supervisione e ispezione della sicurezza per la prevenzione di polveri ed esplosioni

Il responsabile principale dell'impresa e il responsabile tecnico conducono regolari ispezioni speciali di sicurezza del sito in cui viene generata la polvere e individuano e correggono tempestivamente i potenziali rischi per la sicurezza.

05 Gestione delle emergenze

Formulare un piano di salvataggio di emergenza per gli incidenti dovuti all'esplosione di polveri e organizzare esercitazioni periodiche in conformità alla legge. In caso di incendio o di esplosione di polveri, è necessario attivare immediatamente il pronto intervento ed evacuare tutti gli operatori in un luogo sicuro; non devono essere utilizzate misure di smaltimento di emergenza che possano causare polveri.

06 Promuovere l'applicazione di tecnologie e attrezzature avanzate

Misure come la rettifica e la lucidatura automatica, il metodo elettrico a umido per la rimozione della polvere e altre misure per ridurre la concentrazione di polvere e il rischio di esplosione.