Обеспечение безопасности при производстве взрывоопасных порошков
1.Введение
Способ защиты от взрыва зависит о типа взрывоопасной атмосферы. Специфика пылевоздушных и пылегазовых взвесей и взрывоопасных атмосфер из воздуха (кислорода) и горючих порошков требует особых мер защиты.Задачи системы безопасности при взрыве.Защита от взрывов горючей пыли в оборудовании должна обеспечить целостность конструкций и безопасность для здоровья и жизни персонала. Немаловажной задачей также является предотвращение так называемого вторичного взрыва, гораздо сильнее инициирующего. Вторичный взрыв представляет собой взрыв порошка, который первым взрывом перешел из состояния «лежалого» порошка в пылевоздушное состояние с образованием существенно большей поверхности, доступной для окисления.
Методы защиты.Защита от взрыва пылевоздушных смесей состоит в изоляции объемов с взрывоопасной атмосферой таким образом, чтобы взрыв не распространился на соседние устройства, а поток штатного давления и температуры при этом проходил свободно в сторону безопасного (для людей и оборудования) пространства.
Или наоборот, защита направляется на отделение оборудования с взрывоопасной атмосферой от внешнего пространства, чтобы источники воспламенения не проникли внутрь других элементов производственных линий и помещений. Подавление огня осуществляется устройствами, называемыми пламегасителями.
Распространение огня предотвращается огнепреградителями, пропускающими нормальный поток и останавливающими пламя. Таким образом, обеспечение безопасности сводится к определенному набору оборудования, технологий и автоматизации, которые можно свести к следующим процедурам:
-подавление взрыва
-предотвращение распространения взрыва
-освобождение взрыва (освобождение избыточного давления)
Рассмотрим эти процедуры подробнее.
Подавление взрыва представляет собой снижение давления взрыва внутри оборудования сверхбыстрым подавляющим устройством. В первую очередь к ним относятся устройства снижающие концентрацию кислорода, что обеспечивает снижение оксиления (горения) порошков.
Предотвращение распространения взрыва представляет собой защиту от пламени или давления с пламенем, распространяющихся от места возгорания на другие части оборудования. Как уже отмечалось, предотвращение осуществляется посредством пламепреградителей и взрывопреградителей.
Освобождение взрыва представляет собой систему для снижения давления взрыва путем освобождения его во внешнюю среду. Освобождение осуществляется
-специальными мембранами, которые встраиваются в оборудование (мельницы, циклоны, продуктопроводы и т.п.),
-специальными устройствами по выводу энергии взрыва и избыточного давления в атмосферу или за пределы производственной зоны.
Сочетание видов защиты представляет собой сумму систем (освобождение взрыва + предотвращение распространения или подавление взрыва + освобождение избыточного давления), которые решают задачи обеспечения безопасности, поставленные выше.
Комбинированные системы защиты.Комбинированные системы защиты применяются в случаях, когда какой-либо один вид не способен обеспечить полную безопасность. Например, систему освобождения взрыва сочетают с устройствами пламеподавления в случае, когда распространение пламени происходит по трубопроводу, соединяющем устройства, защищенные только мембранами.
Другой пример, когда систему освобождения взрыва сочетают с пламепреградителями. Этот вариант применяется в тех случаях, когда распространение пламени и давления взрывной волны происходит по трубопроводу, соединяющему устройства, защищенные только мембранами или ничем не защищены. В этом случае силой взрывной волны может быть нанесен вред здоровью персонала.
Сочетание подавителя взрыва и пламепреградителя применяется в случаях, когда распространение взрыва не может быть остановлено только подавителем взрыва, из-за невозможности расположить пламяпреградитель в начале трубопровода.
Таким образом, общая система управления рисками должна включать в себя различные способы для предотвращения нежелательных последствий взрыва. Не смотря на то, что важнейшим фактором любого производства является минимизация затрат, более серьезными факторами (которые, впрочем, тоже
имеют свою экономическую составляющую) являются:
-безопасность персонала,
-минимизации разрушения оборудования,
-минимизация времени простоя.
Важное замечание. Не стоит забывать и о том, что системы освобождения взрыва малоэффективны, когда нет абсолютной уверенности в том, что у взрывной волны нет иного пути, кроме защитных мембран. Для этого технологическое оборудование для производства порошков изготавливают во взрывозащищенном исполнении, что означает, что оно должно выдерживать повышенное внутреннее давление (обычно, не менее 10 бар.).
2.Система подавления взрыва
Для определения взрыва на ранней стадии его зарождения на измельчительной линии должна быть установлена соответствующая диагностическая аппаратура. Такие устройства должны очень быстро диагностировать световую вспышку и изменение давления. После того, как взрыв определен, в защищаемый объем в течение нескольких миллисекунд впрыскивается взрывоподавляющий агент. Это останавливает нарастание давления и гасит пламя взрыва. Так как устойчивость к давлению всегда больше, чем реальное давление – устройство не повреждается. Таким образом, минимизация последствий взрыва начинается с системы, состоящей из датчиков взрыва (световых и давления), блока управления и микропроцессора, а заканчивается взрывоподавляющими элементами (баллонами высокого давления с огнетушащим веществом и клапаном сверхбыстрого открытия).
Безопасная эксплуатация таких устройств основана, как правило, на механизмах, в которых не используются детонаторы для срабатывания. Для пищевой и фармацевтической промышленности также требуется использовать соответствующий сертифицированный пламегасящий агент. Агент для подавления взрыва металлической пыли также должен быть сертифицирован.
Загрузка ...