Вибухозахисні заходи для небезпечних хімічних речовин у різних станах

Розділ I. Запобігання вибухам газу

Як правило, пожежа починається, а потім поступово поширюється і збільшується, а збитки з часом різко зростають. Для пожежі все ще актуальним є початкове пожежогасіння. Вибухи, з іншого боку, є раптовими, і в більшості випадків процес вибуху завершується миттєво, а жертви і матеріальні збитки спричиняються миттєво. Крім того, пожежа також може стати причиною вибуху, оскільки вогонь у відкритому полум'ї і висока температура можуть призвести до вибуху легкозаймистих матеріалів. Наприклад, пожежа на нафтобазі або складі вибухових речовин може викликати вибух герметичних бочок з нафтою, вибух вибухових речовин; деякі речовини при кімнатній температурі не вибухають, наприклад, оцтова кислота, у вогні при високій температурі стають вибуховими речовинами і можуть вибухнути. Вибухи також можуть викликати пожежі, вибухи розкидання легкозаймистих матеріалів можуть викликати великі пожежі, наприклад, герметичні мазутні цистерни після вибуху через витік мазуту, викликаного вогнем. Тому в разі виникнення пожежі необхідно не допустити переростання пожежі у вибух: коли відбувається вибух, а також врахувати можливість виникнення пожежі, і вчасно вжити профілактичних і рятувальних заходів.

1. Небезпечні характеристики горючих і вибухонебезпечних газів

(1) Легкозаймистий і вибухонебезпечним. Основна небезпека горючих газів полягає в тому, що вони легкозаймисті і вибухонебезпечні, причому всі горючі гази в межах межі вибуховості можуть спалахнути або вибухнути при зустрічі з джерелом запалювання, а деякі горючі гази можуть детонувати при дії джерела запалювання з дуже малою енергією. Ступінь складності займання або вибуху горючих газів у повітрі, крім впливу величини енергії джерела запалювання, в основному залежить від їх хімічного складу. Хімічний склад визначає розмір діапазону концентрацій горючих газів, високі і низькі температури самозаймання, швидкість горіння і тепловиділення.

(2) Дифузність Будь-яка речовина в газоподібному стані не має фіксованої форми або об'єму і може спонтанно заповнити будь-який контейнер. Гази дуже легко дифундують через великі відстані між молекулами та малі сили взаємодії.

(3) Усадка і розширення Об'єм газу розширюється і стискається у відповідь на підвищення і зниження температури, причому його розширення і стиснення набагато більші, ніж у рідини.

(4) заряджений За принципом електростатичної генерації можна побачити, що тертя будь-якого об'єкта буде виробляти статичну електрику. Стиснений або зріджений газ, такий як водень, етилен, ацетилен, природний газ, зріджений нафтовий газ і т.д. з гирла труби або розбитий на високій швидкості може виробляти статичну електрику, в основному через те, що газ містить тверді частинки або рідкі домішки, під тиском високошвидкісного розпилення з форсункою створюється сильне тертя. Домішки і швидкість потоку впливають на генерацію електростатичних зарядів рідини.

Вибухонебезпечність є одним з параметрів оцінки пожежної небезпеки горючих газів. Знаючи зарядність горючих газів, можна вжити відповідних запобіжних заходів, таких як заземлення обладнання, контроль швидкості потоку тощо.

2. Вибухонебезпечна межа факторів, що впливають
 Різноманітність різних горючих газів і легкозаймистих рідин і парів, обумовлена їх різними фізико-хімічними властивостями, і тому мають різні межі вибуху: у одного і того ж виду горючих газів або легкозаймистих рідин і парів межа вибуху, крім того, що не є фіксованою, залежить від температури, тиску, вмісту кисню, інертного середовища, діаметра ємності та інших факторів.

3. Основні заходи щодо запобігання пожежам та вибухонебезпечним ситуаціям

Для того, щоб горючий газ вибухнув, повинні бути присутніми три умови:

По-перше, це легкозаймисті гази;

По-друге, доступ до повітря і співвідношення горючого газу до повітря повинно бути в певних межах;

По-третє, наявність джерела запалювання. Вибух не може статися без однієї з цих трьох умов.

Тому до принципів запобігання вибухам горючих газів відносяться: суворий контроль джерел запалювання; запобігання утворенню вибухонебезпечних сумішей горючих газів і повітря; відсікання шляхів поширення вибуху; на початку вибуху своєчасне скидання тиску, запобігання розширенню зони вибуху і вибуху при підвищенні тиску. Наведені вище принципи однаково застосовні для запобігання вибухів газу, парів рідини і пилу.

(1) контроль та усунення загоряння Джерелами, що викликають загоряння, як правило, є відкрите полум'я, тертя і удар, теплові промені, високотемпературні поверхні, електричні іскри, статичні іскри і т.д., суворий контроль за використанням таких джерел запалювання, пожежо- і вибухопожежна профілактика є вкрай необхідною.

a. Відкрите полум'я в основному відноситься до виробничого процесу нагрівання вогню, підтримання зварювального вогню та інших джерел займання, відкрите полум'я є найпоширенішою причиною пожежі та вибуху, нагрівання легкозаймистих матеріалів, ми повинні намагатися уникати використання відкритого вогню та використання пари або іншого теплоносія для нагрівання тіла.

b. Тертя та удар Іскри можуть утворюватися через тертя обертових підшипників у машині, взаємний удар залізних інструментів, удари залізними інструментами по бетонній підлозі тощо. Тому підшипники повинні бути добре змащені, а в небезпечних місцях слід використовувати сталеві інструменти замість залізних.

c. Теплові промені Ультрафіолетове світло може сприяти певним хімічним реакціям: інфрачервоне світло, хоч і невидиме, але тривалий період локалізованого нагрівання може також спричинити загоряння горючих матеріалів; пряме сонячне світло через опуклі лінзи, круглі колби буде сфокусоване, і його фокус може стати джерелом займання.

(2) Вибухозахист Більшість збитків, спричинених вибухами, є дуже серйозними, і наукове запобігання вибухам є дуже важливим завданням. Основні заходи щодо запобігання вибухам такі.

a. Захист інертних середовищ У хімічному виробництві в якості захисного газу використовується інертний газ, в основному азот, вуглекислий газ, водяна пара і так далі. Як правило, необхідно розглянути можливість використання захисту інертними газами в наступних випадках: дроблення легкозаймистих твердих речовин, процес просіювання і транспортування порошку потребує захисту інертними газами; обробка легкозаймистих і вибухонебезпечних матеріалів в системі, перед подачею, з заміною інертного газу, щоб виключити вихідний газ в системі для запобігання утворенню вибухонебезпечних сумішей.

b. Ізоляція системи Запобігати витоку горючих матеріалів і проникненню повітря. Для того, щоб забезпечити герметичність системи, небезпечне обладнання та системи повинні намагатися використовувати зварні з'єднання, менше фланцевих з'єднань: для запобігання виходу токсичних або вибухонебезпечних газів за межі контейнера може використовуватися робоча система негативного тиску, для виробництва обладнання, що працює під негативним тиском, слід запобігати потраплянню повітря: відповідно до вимог до температури процесу, тиску та середовища, використання різних ущільнювальних прокладок.

c. Вентиляція та заміна горючих речовин до досягнення межі вибуху. У разі, якщо обладнання не може гарантувати абсолютну герметичність, слід забезпечити на підприємстві, в цеху хороші умови вентиляції, щоб витік невеликої кількості горючих газів міг легко відводитися, не утворюючи вибухонебезпечної газової суміші. При проектуванні вентиляційної витяжної системи слід враховувати щільність горючих газів. У місцях, де виробляються і використовуються горючі гази легші за повітря (наприклад, водень), на даху заводу слід облаштувати витяжні канали, такі як дахові вікна: коли горючі гази важчі за повітря, гази, що витікають, можуть накопичуватися в низинних місцях, таких як водостоки, і утворювати вибухонебезпечні газові суміші з повітрям, і в цих місцях слід вжити заходів для відводу газів.

d. Встановлення системи локалізації вибуху Система локалізації вибуху складається з датчиків, які можуть виявити початковий вибух і каністри з вогнегасником під тиском, каністри з вогнегасником через дію чутливого пристрою, в найкоротші терміни, щоб вогнегасник рівномірно розпорошився в контейнери, які потрібно захистити, горіння погасити, щоб контролювати виникнення вибуху. У системі виявлення вибуху вибух і горіння можна виявити самостійно, і через певний проміжок часу після відключення електроенергії система може продовжувати працювати.

Розділ II. Запобігання вибухам рідин

Різні хімічні підприємства, при виробництві великої кількості легкозаймистих, вибухонебезпечних, летючих рідин, при найменшій необережності в процесі виробництва і зберігання, стають причиною пожеж, що призводять до людських жертв і матеріальних збитків.

1. Пожежна небезпека легкозаймистих і вибухонебезпечних летких рідин

(1) Горіння та вибухонебезпечність Горіння і вибухонебезпечність легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин залежить від температури спалаху і межі вибуху. Над легкозаймистою рідиною, парою або газоповітряною сумішшю в разі появи джерела запалювання відбувається миттєве горіння, відоме як спалах, або спалах-займання. У заданих експериментальних умовах поверхня рідини, на якій може виникнути найнижча температура спалаху, називається температурою спалаху. Спалах рідини, оскільки температура її поверхні не висока, швидкість випаровування менша за швидкість горіння, утворені пари не можуть поповнювати пари, що згоріли, а лише підтримувати миттєве горіння. Процес випаровування при горінні рідкого горючого відіграє вирішальну роль. Температура спалаху є важливим параметром, який вказує на характеристики випаровування горючих рідин, який може бути використаний для вимірювання характеристик випаровування легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин і розміру небезпеки горіння.

(2) самозаймання легкозаймисті леткі рідини за відсутності джерела запалювання під дією зовнішнього нагріву внаслідок явища самозаймання, відомого як пожежа самозаймання. Температура самозаймання рідини не є фіксованим параметром фізичних властивостей, вона пов'язана не тільки з її природою, але й з тиском, концентрацією парів, вмістом кисню, каталізатором, характеристиками тари та іншими факторами. Легкозаймисті та вибухонебезпечні леткі рідини можуть самозайматися при нагріванні до температури самозаймання, і чим нижча температура самозаймання, тим більша пожежна небезпека. Загалом, температура самозаймання гомолога знижується зі збільшенням молекулярної маси, оскільки енергія хімічного зв'язку в гомолозі стає меншою зі збільшенням молекулярної маси, таким чином, швидкість реакції прискорюється, а температура самозаймання знижується.

(3) дифузія потоку легкозаймисті та вибухонебезпечні летючі рідини, такі як витік, будуть швидко розсіюватися в усіх напрямках. Завдяки капілярному ефекту та інфільтрації, може розширити площу поверхні легкозаймистих рідин, прискорити випаровування, збільшити її концентрацію в повітрі, легко поширювати вогонь. Під час пожежі рідина, що протікає по місцевості, утворює “текучий вогонь”, швидкість потоку часто змушує людей, що потрапили в пастку, та пожежно-рятувальний персонал вчасно відступати, що призводить до великих жертв.

(4) заряд на тертя Більшість легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин є діелектриками, наприклад, ефір, складний ефір, сірковуглець з питомим опором більше 10 ³ Ω - см, вони в процесі наповнення, транспортування, струменевого розливу дуже легко генерують статичні заряди, якщо не приділяти уваги вищевказаному процесу заземлення своєчасно, заряд буде відводитися, коли статичні заряди до певної міри розрядяться, він буде розряджати іскри, що призведе до горіння легкозаймистої і летючої вибухонебезпечної рідини і вибуху.

2. Запобігання вибуху легкозаймистих і вибухонебезпечних летких рідин

Заходи щодо запобігання пожежам і вибухам легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин ґрунтуються на таких п'яти методах і принципах: виключення джерела запалювання; виключення доступу повітря (кисню); зберігання рідин у закритих ємностях або пристроях; вентиляція для запобігання досягненню концентрації парів легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин діапазону концентрацій горіння; заміщення повітря інертними газами. Останні чотири способи спрямовані на запобігання утворенню горючої, вибухонебезпечної суміші легкозаймистих летючих рідин (парів) і повітря. Ці п'ять методів використовуються одночасно, а конкретні практики виглядають наступним чином:

(1) Виробництво, використання та зберігання легкозаймистих та вибухонебезпечних летючих рідин на заводі та складі повинні бути однорівневими або дворівневими вогнестійкими будівлями, які повинні бути добре провітрюваними, суворо забороняти вогонь та дим у навколишньому середовищі та знаходитись далеко від вогню, тепла, окислювачів та кислот. Влітку слід проводити заходи з теплоізоляції та охолодження, температура спалаху нижче 23 ℃ легкозаймистих та вибухонебезпечних летючих рідин, температура складу, як правило, не більше 30 ℃; види з низькою температурою кипіння, такі як ефір, сірковуглець, петролейний ефір та інші склади, бажано вжити заходів щодо зниження температури охолодження. Для зберігання великих обсягів бензолу, етанолу, бензину і т.д., як правило, доступні резервуари для зберігання. Резервуари для зберігання можуть бути розташовані на відкритому повітрі, але при температурі вище 30 ℃ слід вживати заходів щодо примусового охолодження.

(2) Використання та зберігання легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин повинно базуватися на відповідних нормах і стандартах для вибору вибухозахищених приладів. Вантажно-розвантажувальні роботи повинні бути легкими, забороняється кочення, тертя, перетягування та інші операції, що ставлять під загрозу безпеку. Під час роботи категорично забороняється користуватися іскронебезпечними залізними інструментами і носити взуття із залізними цвяхами. Автотранспорт, який повинен в'їжджати в приміщення, повинен бути переважно вибухозахищеного типу, а його вихлопні труби повинні бути обладнані надійними іскрогасниками і захисними перегородками або теплоізоляційними панелями, щоб запобігти потраплянню на вихлопні труби легкозаймистих матеріалів.

(3) При заповненні легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин в контейнері повинно залишатися більше 5% порожнього простору, і він не повинен бути заповнений до країв, щоб запобігти розширенню або вибуху легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин через нагрівання.

(4) Вони не повинні змішуватися з іншими хімічними небезпеками. Експериментальні та збережені в якості зразка невелика кількість пляшок з легкозаймистими та вибухонебезпечними летючими рідинами можуть бути розміщені в шафі для небезпечних хімічних речовин, відповідно до характеру зберігання відсіку, в одному і тому ж відсіку не повинні зберігатися суперечливі за своїм характером предмети.

(5) Для легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин різної природи і різного ступеня небезпеки умови зберігання слід вибирати відповідно до нормативних вимог. Зокрема, для легкозаймистих і вибухонебезпечних летючих рідин з низькою температурою спалаху умови зберігання повинні бути більш суворими, за необхідності слід вжити заходів щодо захисту інертними газами.

(6) У процесі виробництва, транспортування, завантаження та розвантаження, зберігання та використання вживайте ефективних антистатичних та блискавкозахисних заходів для запобігання виникненню статичних пожеж та пожеж від блискавки.

Розділ III Запобігання вибухам пилу

У 1906 році у Франції на вугільній шахті Курієр (Couriers) стався вибух, що призвів до загибелі 1 099 осіб, шокувавши країну. Саме тоді вчені почали приділяти реальну увагу вивченню пилових вибухів, але поле досліджень було обмежене великими вугільними шахтами. Під час Другої світової війни сфера досліджень пилових вибухів лише поступово поширилася на металургійні заводи, заводи з виробництва хімічної сировини. Пилові аварії траплялися і в останні роки: 2 серпня 2014 року стався вибух алюмінієвого пилу на Сучжоуському машинобудівному заводі Zhongrong; 29 квітня 2016 року вибух алюмінієвого пилу стався на Шеньчженьському заводі обладнання Jingyixing: 31 березня 2019 року сталася аварія з дефлаграцією в контейнері для зберігання відходів магнієвого сплаву за межами обробного цеху компанії Suzhou Kunshan Hunding Precision Metals Co, Ltd, в результаті чого семеро людей загинули і п'ятеро отримали поранення. Ці аварії спричинили серйозні жертви і принесли величезні економічні збитки суспільству, і в той же час забили на сполох щодо запобігання та контролю вибухів пилу, що викликало велике занепокоєння в суспільстві.

1. Умови вибуху пилу

Зазвичай для вибуху пилу потрібно п'ять елементів:

(1) Присутній горючий пил;

(2) Пил знаходиться в повітрі в певній концентрації;

(3) Наявність джерела запалювання, достатнього для вибуху пилу;

(4) Допоміжні засоби;

(5) Обмежений простір.

При дотриманні вищевказаних умов пил може вибухнути, це пов'язано з тим, що суспензія горючого пилу в повітрі утворює високодисперсну систему, її поверхнева енергія (втілена в адсорбції і активності) значно збільшується: в той же час між частинками пилу і повітрям, між поверхнею розділу, де приплив кисню більш ніж достатній, утворюється досить енергійне джерело запалювання, швидкість реакції різко зростає і настає вибухонебезпечний стан.

2. Процес і характеристики вибуху пилу

Переважна більшість вибухів пилу проходить наступні етапи: по-перше, зважена в повітрі горюча поверхня пилу приймає енергію джерела запалювання, температура поверхні швидко підвищується; по-друге, на поверхні частинок пилу відбувається молекулярно-термічний розклад або суха перегонка, в результаті чого відбувається виділення горючих газів з поверхні частинок пилу в газову фазу; а потім, виділення горючих газів і повітря (або кисню та інших газів, що сприяють горінню) змішується з утворенням вибухонебезпечної суміші. Згодом від джерела запалювання утворюється полум'я; нарешті, тепло, що поширюється цим полум'ям, сприяє розкладанню навколишнього пилу, безперервному виділенню горючих газів у газову фазу і змішуванню з повітрям, завдяки чому полум'я продовжує поширюватися, що призводить до сильного вибуху пилу.

У порівнянні із загальним газовим вибухом, пиловий вибух має наступні характеристики:

(1) багаторазові вибухи є найважливішою особливістю вибуху пилу. Перший вибух повітряної хвилі осяде в обладнанні або пилу на землі, що вибухає, через короткий час після вибуху утвориться негативний тиск у центрі вибуху, навколишнє свіже повітря заповниться ззовні всередину, а пил, що піднявся, змішається, викликаючи тим самим вторинний вибух. Під час другого вибуху концентрація пилу буде вищою.

(2) Мінімальна енергія запалювання, необхідна для вибуху пилу, зазвичай становить десятки міліджоулів або більше.

(3) тиск вибуху пилу повільно зростає, більш високий тиск зберігається тривалий час, вивільнення енергії, сильна руйнівна сила.

3. Запобігання та контроль вибухів пилу

Запобігання нещасним випадкам, пов'язаним з вибухом пилу, уникнення жертв в аваріях, пов'язаних з вибухом пилу, і зменшення втрат в аваріях, пов'язаних з вибухом пилу, стали загальними проблемами відповідних галузевих практиків і регулюючих органів. Відповідно до п'яти елементів вибуху пилу та пов'язаних з ними факторів впливу, якщо на виробництві знищити утворення одного або декількох з них, можна запобігти вибуху пилу.

(1) Оптимізуйте дизайн макета При проектуванні компонування заводу, по-перше, місце розташування заводу повинно бути обрано обґрунтовано, а розташування пилового цеху на генеральному плані заводу повинно бути обґрунтованим. Для районів з централізованим опаленням його слід розташовувати з навітряного боку від домінуючого напрямку вітру в неопалювальний сезон інших будівель У районах без централізованого опалення його слід розташовувати з навітряного боку від домінуючого напрямку вітру протягом усього року. Будівлі (споруди), в яких встановлюється пиловибухонебезпечне технологічне обладнання або присутній горючий пил, повинні бути відокремлені від інших будівель (споруд), а їх протипожежна відокремленість повинна бути згідно з відповідними нормами. Будівля повинна бути одноповерховою, а дах - легкої конструкції.

(2) контроль агрегації, суспензії та польоту пилу Своєчасне усунення горючого пилу, зваженого в повітрі, зменшення концентрації горючого пилу в горючому матеріалі, щоб забезпечити його відсутність в межах межі вибуху, принципово запобігти виникненню вибуху горючого пилу.

a. Зменшити вплив пилу. Технічні засоби ефективного зменшення впливу пилу полягають у закритій експлуатації виробничого обладнання та встановленні пилопоглинаючого обладнання в місцях утворення пилу.

b. Заходи з пилопридушення. Заходи з пилопридушення - це заходи, які перешкоджають зависанню пилу в повітрі або зменшують кількість пилу, що утворюється.

c. Усуньте позитивний тиск. Пил від виробничого обладнання при втечі однієї з причин падіння матеріалу індукує велику кількість повітря в закритій кришці для формування позитивного тиску, для того, щоб послабити і усунути цей ефект, слід зменшити різницю висот між падаючим матеріалом, належним чином зменшити кут нахилу жолоба, ізоляцію повітряного потоку, зменшити кількість індукованого повітря, зменшити нижню частину позитивного тиску і так далі.

d. Покращене видалення пилу. Посилене видалення пилу відноситься до заходів щодо зменшення концентрації пилу за допомогою систем вентиляції та видалення пилу, які можуть використовуватися як локалізована система видалення пилу або доповнюватися повною витяжкою або природною витяжкою. Вентиляція та видалення пилу повинні бути налаштовані відповідно до процесу відносно незалежної системи видалення пилу, всі точки, що виробляють пил, повинні бути обладнані пилопоглинаючими витяжками, в каналі не повинно бути пилових опадів, а установка, використання та обслуговування пиловловлювачів повинні відповідати відповідним положенням. Крім того, існують електростатичне видалення пилу, вологе видалення пилу та інші заходи. Пристрій для електростатичного видалення пилу заснований на методах електричного видалення пилу та контролю джерел пилу, який в основному включає високовольтне обладнання для живлення та електричний пристрій для збору пилу (включаючи закриті витяжки та витяжні канали), що складається з двох частин. Вологе видалення пилу означає, що за умов, дозволених технологічним процесом, заходи щодо усунення вологого пилу можуть бути використані для досягнення мети запобігання пилу. У процесі вологого видалення пилу з алюмінієвого та магнієвого пилу використання спіральних розпилювальних форсунок вирішує проблему традиційної форсунки, яку легко засмітити, та покращує ефективність уловлювання пилу. Крім того, для поточного гірничодобувного пиловловлювача існує низька ефективність, навантаження на технічне обслуговування, вчені розробили ПЛК (програмований контролер) автоматичного управління системою видалення пилу з плоских мішків, покращуючи ефективність видалення пилу та надійність системи.

e. Заходи щодо зменшення пилу. Боротьба з пилом - це в основному захід, який використовує такі методи, як розпилення для уловлювання пилу, що утворився і перейшов у плаваючий стан.

f. Контролюйте відносну вологість повітря на робочому місці. Розумне та ефективне розташування зволожувального розпилювача у виробничому цеху може підвищити відносну вологість повітря, тим самим зменшуючи дисперсію пилу, покращуючи швидкість осідання пилу та запобігаючи досягненню пилом межі вибухонебезпечної концентрації. Коли відносна вологість повітря досягає 65% або більше, це може ефективно сприяти осіданню пилу та запобігати утворенню пилових хмар.

g. Інші вимоги до встановлення, такі як підлога та водостік. Слід використовувати неіскроутворюючі матеріали для підлоги, а якщо в якості загальної поверхні використовуються ізоляційні матеріали, слід вжити антистатичних заходів: внутрішня поверхня установки, що виділяє горючий пил і волокна, повинна бути рівною, гладкою і легко очищатися: не бажано влаштовувати жолоб в установці, а якщо це необхідно зробити, то кришка повинна бути щільною, і слід вжити ефективних заходів для запобігання накопиченню горючих газів, легкозаймистих парів і пилу в жолобі, і він повинен бути з'єднаний з сусідньою установкою. Ущільнений вогнетривким матеріалом.

(3) Запобігання загорянню пилових хмар і шарів пилу Для запобігання самозаймання порошків гарячі порошки, здатні до самозаймання, перед зберіганням слід охолодити до нормальної температури зберігання; при зберіганні сипучих порошків, здатних до самозаймання, у великих кількостях слід постійно контролювати температуру порошків; при виявленні підвищеної температури або випадання газів слід вжити заходів щодо охолодження порошку; а система розвантаження повинна бути обладнана заходами щодо запобігання агрегації порошків.

(4) Усунення контрольованих джерел займання Усунення контрольованих джерел займання є ключовим кроком у запобіганні вибухів пилу. Для цілеспрямованого запобігання джерелам займання необхідно враховувати специфіку конкретного виробничого середовища, нижче наведені деякі конкретні вимоги та заходи, що стосуються конкретного джерела займання.

a. Запобігання займання відкритого вогню та гарячих поверхонь. Першим кроком є контроль над штучними джерелами займання та заборона всіх видів відкритого вогню, таких як сигарети, запалювання, різання тощо, на ділянках виробництва горючого пилу. Усі зони виробництва горючого пилу повинні бути класифіковані як заборонені зони, а використання відкритого вогню повинно суворо контролюватися.

У разі необхідності проведення вогневих робіт у вибухонебезпечному пиловому середовищі необхідно дотримуватися наступних положень: узгодити з відповідальним за безпеку та отримати дозвіл на проведення вогневих робіт; перед початком вогневих робіт горючий пил у місці проведення вогневих робіт повинен бути видалений та обладнаний достатніми засобами пожежогасіння; дільниця, на якій проводяться вогневі роботи, повинна бути відокремлена або перегороджена від інших дільниць: під час проведення вогневих робіт і в період охолодження після їх завершення не допускати потрапляння пилу в місце проведення вогневих робіт. Робоча зона повинна бути відокремлена або перегороджена від інших зон.

b. Захист від електричної дуги та іскор. У вибухонебезпечних щодо пилу місцях слід вжити відповідних заходів блискавкозахисту. Якщо існує небезпека виникнення статичної електрики, на об'єкті слід встановити антистатичні засоби, а також вжити таких заходів, як електростатичне заземлення для труб та обладнання. Все металеве обладнання, корпуси пристроїв, металеві трубопроводи, кронштейни, компоненти, деталі тощо, як правило, використовують антистатичне пряме заземлення, незручне пряме заземлення, може бути опосередковано заземлене через струмопровідні матеріали або вироби; безпосередньо використовується для утримання апарату для запуску порошку, трубопроводу для транспортування порошку (стрічки) тощо, повинні бути виготовлені з металу або антистатичних матеріалів, а всі металеві з'єднання трубопроводів (наприклад, фланці) повинні бути простягнуті: оператор повинен Оператор повинен Оператори повинні вжити антистатичних заходів. Відповідно до стандарту “Загальні рекомендації щодо запобігання нещасним випадкам статичної електрики”, слід вжити відповідних профілактичних заходів для вибору матеріалів, встановлення обладнання та антистатичного дизайну, експлуатації та управління процесом, щоб контролювати генерацію статичної електрики та накопичення електричного заряду.

(5) контроль за речовинами, що викликають горіння Основним профілактичним заходом у цій сфері є використання захисту інертними газами. Принцип захисту інертними газами полягає в тому, що суміш пилу і повітря наповнюється інертними газами, які не є ні горючими, ні індукуючими горіння, знижуючи вміст кисню в системі, так що вибухи пилу не можуть відбуватися через нестачу кисню. Інертні гази, такі як CO² та N² зазвичай використовуються в промисловості для інертизації цеху.

(6) обмеження простору Сучасним основним методом вирішення проблеми обмеженого простору є встановлення вибухозахищених пристроїв скидання тиску. Практичний досвід показує, що у відповідних частинах обладнання або установки необхідно встановити слабку поверхню (поверхню скидання тиску), яка може скидати назовні вибуху початковий тиск, полум'я, пил і продукти, тим самим знижуючи тиск вибуху, зменшуючи втрати від вибуху. Використовуючи технологію запобігання вибуху, необхідно звернути пильну увагу на необхідність враховувати максимальний тиск вибуху пилу та максимальну швидкість тиску, крім того, слід враховувати об'єм та конструкцію обладнання або установки, а також поверхню скидання тиску матеріалу, міцність, форму та структуру. В якості поверхні скидання тиску в установках використовуються дробеструйні плити, бічні двері, відкидні вікна і т.д.; поверхня скидання тиску може бути виконана з металевої фольги, водонепроникного паперу, брезенту, пластикових листів, гуми, азбесту, гіпсокартону і т.д..

(7) Інші фактори Загалом, пилові вибухи повинні мати п'ять елементів: горючий пил, пилова хмара, джерело запалювання, прискорювачі, обмеження простору. Крім того, на пиловий вибух впливають кілька важливих факторів, тому запобігання пиловим вибухам має велике значення.

a. Межа вибуху пилу. Пил до певної концентрації, зважений у повітрі, є однією з умов виникнення пилового вибуху, кількісна оцінка “певної концентрації” є межею вибуху пилу. Межа вибуховості пилу - це суміш пилу і повітря, яка може вибухнути при запалюванні джерела пилу мінімальної концентрації (нижня межа) або максимальної концентрації (верхня межа), як правило, виражена в одиниці об'єму простору, що міститься в пиловій масі. За відомим хімічним складом пилу і теплотою згоряння, а також зробивши певні спрощувальні припущення, можна розрахувати межу вибуху, але, як правило, для визначення використовують спеціальні прилади. Експерименти показали, що багато промислових пилів мають нижню межу вибуховості 20-60 г/м³ і верхню межу вибуховості 2000-6000 г/м³.

b. Мінімальна енергія детонації вибуху. Вибух пилу з мінімальною енергією детонації можна також отримати від енергії іскрового розряду. Горючий пил, доторкнувшись до джерела запалювання з енергією, що перевищує його мінімальну енергію детонації, може вибухнути. Тому контроль мінімальної енергії детонації пилу в запобіганні вибуху пилу має велике значення.

c. Фізичні та хімічні властивості пилу. Чим більше горючих летких компонентів містить пил, тим більший ризик вибуху, а його тиск вибуху і швидкість підвищення тиску вищі. Оскільки цей тип пилу виділяє більше газу, велика кількість газу і повітря змішується, утворюючи вибухонебезпечну суміш, що робить реакцію системи більш легкою і бурхливою. Оскільки теплота згоряння і виділення пилу від кількості газу має взаємозв'язок, тому висока теплота згоряння пилу схильна до вибуху; крім того, швидкість окислення пилу, такого як магній, оксид заліза, барвники тощо, схильна до вибуху, а максимальний тиск вибуху більший, пил, що легко заряджається, також схильний до вибуху.

d. Розмір частинок пилу. Розмір частинок має важливий вплив на вибух пилу. Чим менший розмір частинок пилу, тим більша питома поверхня, більша дисперсність у повітрі і довший час зависання, сильніша активність адсорбованого кисню, швидша швидкість реакції окислення, а отже, більша ймовірність вибуху, тобто мінімальна енергія займання і нижня межа вибуху менші, а максимальний тиск вибуху і максимальна швидкість наростання тиску відповідно більші. Якщо розмір частинок пилу занадто великий, він втрачає вибухові властивості. Наприклад, поліетиленовий, борошняний і метилцелюлозний пил розміром більше 400 мкм не може бути вибухонебезпечним, а більшість частинок вугільного пилу розміром менше 1/15 ~ 1/10 мм мають здатність вибухати. Більше критичного розміру вибуху грубого пилу, змішаного з певною кількістю дрібного пилу, може вибухнути, він може стати вибухонебезпечною сумішшю.