Обеспечение безопасности при производстве взрывоопасных порошков

3.Системы изоляции взрыва

Взрывозапорные клапана.Технологическое оборудование в линии производства порошков обычно соединено продуктопроводами, представляющими собой, как правило, трубы. Во время взрыва в замкнутом объеме самое главное предотвратить его передачу на другое оборудование по трубам. Ведь, в случае передачи возникает эффект вторичных взрывов, зачастую сильнее первичного, потому что взрывная волна поднимает пыль в воздух, повышает ее концентрацию. А продуктопроводы как раз и насыщены пылевоздушной смесью. При этом пламя взрыва – наилучший инициатор следующего взрыва.

В отличие от активных запорных клапанов, такие клапана, работают от энергии взрыва и не подключены к электричеству, детекторам и системам управления. Они предназначены для закрытия (в течение миллисекунд), обеспечивая механический барьер против пламени и давления. Для предотвращения

вторичных взрывов скорость и надежность этих клапанов являются важнейшими факторами.

Взрывозапорный клапан препятствует распространению пламени и давления (в обоих направлениях), эффективно предотвращая взрыв, проходящий по технологическим трубопроводам и воздуховодам. Корпус клапана обычно состоит  тяжелого литого корпуса, содержащего полимерный рукав. В случае взрыва сжатый воздух проходит на высокой скорости по продуктопроводу (воздуховоду) и в течение миллисекунд рукав “схлопывается” до полного перекрытия отверстия, предотвращая распространение взрыва за клапан. Взравозапорные клапана используются в сочетании с другими элементами взрывозащиты системы таким образом, чтобы наиболее  экономичным способом предотвратить распространение выброса пламени Другим способом воспрепятствовать распространению взрыва является его механическая изоляция обратным клапаном-думпером.

4.Механические системы изоляции взрыва

Опыт использования взрывозащищающих устройств показал, что для  предотвращения распространения огня из одной части процесса к другому, оптимально сочетание быстродействующей взрывозапорной арматуры и/или химических барьеров.

Механические взрывозапорные клапана предполагают использование механические клапаны уникального дизайна, которые обеспечивают реальный физический барьер для предотвращения распространения взрыва по продуктопроводам. Такие клапана выпускают несколько компаний применительно к конкретной области использования.

Для механического преграждения взрыва используются специальные клапаны, которые предохраняют систему от распространения пламени и давления взрыва в сторону, противоположную потоку нормальной эксплуатации.  Механический способ отделяет взрыв посредством обратного клапана. Такой клапан пропускает нормальный поток в одном направлении, однако, возникшее давление с другой стороны закрывает его. Это препятствует не только распространению пламени, но и давления.

Такая система проста, не нуждается в обслуживании и очень надежна. Она может использоваться там, где присутствуют люди. Поставив клапан, например, перед циклонным фильтром, можно далее использовать легкие трубы из пластика, алюминия, и т.п., что значительно удешевляет общую стоимость линии.

Типичным местом установки такого клапана можно назвать место подвода трубы (продуктопровода) к фильтру. В этом случае клапан предотвращает распространения взрыва в фильтр, который засасывает пыль. Другой распространенный пример – система пневмотранспорта, которая используется, например, для заполнения силосных бункеров (с готовой или промежуточной продукцией помола).

Требования к механическим клапанам:

-сертификация

-комплектация электронным выключателем и индикатором

-выбор типоразмеров от 100 до 500 мм

-не снижает давление при штатном режиме

-высокая устойчивость к давлению

-минимальные расстояния установки (минимальная длина самого клапана)

-низкая стоимость пусконаладочных работ и эксплуатации

-нет ограничений по концентрации пыли и скорости потока

5.Система химической защиты от распространения взрыва

Химический взрывоизоляция  достигается с помощью быстрого разряда (выпуска) химического пожароподавительного вещества из специальной емкости (баллона). Цель – подавить горение и предотвратить распространение пламени. Взрывной детектор инициирует открытие клапана и освобождение пожаротушащего компонента, который  предотвращает распространение огня и горящих материалов.

Данная химическая защита сверхбыстрой разрядки также известна, как HRD – High Rate Discharger Barrier. В случае взрыва его световые и барометрические показатели детектируются сенсорами и тушащее вещество впрыскивается в трубопровод, подавляя взрыв.  Таким образом, после срабатывания датчиков на пламя или давление взрывной волны, тушащее вещество мгновенно впрыскивается в трубопровод , предотвращая распространение взрыва по нему (химическое подавление взрыва).  Химическое подавление особенно необходимо в случаях:

-когда взрыв может произойти с обеих сторон трубы

-когда труба не круглая

-когда диаметр трубы превышает 500 мм

В составе системы HRD нужно выделить:

-оптические датчики,

-датчики давления,

-блок управления,

-взрывоподавляющий элемент(ы) с тушащим веществом.

Очевидно, что системы пожаротушения, построенные на инертных газах (углекислый, аргон и другие) при всей эффективности все-таки требуют подать в систему до 50% объема дополнительного агента. Это может привести к сильному повышению внутреннего давления, которое повредит оборудование, если дополнительный газ (агент) не будет вымещаться в другой объем. Поэтому при прочих равных, стоит выбирать тот агент, которого необходимо меньше (по объему) для получения достаточного эффекта пожароподавления. Требования к системе химической защиты от распространения взрыва:

-сертификация (пламегасящий агент должен быть сертифицирован для конкретных целей: пищевой, фармацевтической промышленности или для подавления взрыва металлической пыли);

-экологичность (огнегасящая смесь должна наносить минимальный вред окружающей среде)

-специально подобранная для данного измельчаемого материала смесь инертных газов и огнегасящего агента;

-высокая надежность и постоянный контроль параметров функционирования;

-высокая вариативность сочетаний элементов системы и монтажа устройства на защищаемом оборудовании;

-минимальная стоимость пусконаладочных работ;

-минимальное место для размещения;

-безопасная эксплуатация (не используются детонаторы для срабатывания);

-расчетная равномерная, но ограниченная скорость истечения инертного газа из сопла (регулируется редуктором и специальным клапаном), чтобы не создавать в системе дополнительного избыточного давления;

Эта постоянная скорость истечения позволяет использовать трубопроводы меньшего диаметра и более низкого давления (то есть более дешевые).  Что особенно важно для достаточнопротяженных систем вентиляции.

6.Системы освобождения давления взрыва

Система освобождения давления взрыва обычно осуществляется посредством мембран (также называют защитные или взрывные мембраны) прямоугольной или круглой формы, произведенные из различных материалов.

Системы освобождения взрыва работают следующим образом. После достижения определенного уровня давления внутри защищаемой области, срабатывает предохранитель (клапан, содержащий мембрану, изготовленную для разрыва под определенным заданным давлением).  Открытие мембраны позволяет избыточному давлению выйти наружу. То есть в случае взрыва, взрывная волна, пламя, горящая и негорящая пыль выбрасываются наружу. В таком случае конструкция и оболочка защищаемого объема подвергается гораздо меньшему воздействию давления, чем незащищенная конструкция. Если система освобождения давления взрыва сделана правильно, давление, остающееся после открытия мембран, гораздо ниже предельных показателей и не приводит к повреждению оборудования.

Мембранные клапаны выпускаются различными компаниями и имеют достаточно широкий ассортимент типоразмеров и прочностей на разрыв. От компаний-производителей требуется гибкость в подходе к решению задачи,  широкий спектр материалов и возможность технической экспертизы материалов и конструкций (желательно в собственной лаборатории).

Pages: 1 2 3