Сокращение взрывов пыли сути безопасным способом
Применять принципы присущей безопасности в самом начале процесса проектирования и подбора оборудования для предотвращения или смягчения взрывов пыли.
Присущей безопасности IS активный подход к управлению рисками в процесс разработки и эксплуатации завода. Хотя он предлагает привлекательные и экономически эффективную методологию для снижения риска, присущего безопасности не используется настолько широко, насколько инженерии (накладной) и процедурные (административные) меры (1). Эта статья направлена на разработку основы для предотвращения появления пыли взрыва и смягчения их последствий, которые явно включает в себя принципы присущие безопасности. В отличие от инженерных и процессуальные функции безопасности, присущей безопасности направлен на устранение опасности, в первую очередь, тем самым способствуя как частоту возникновения и последующего компонентов серьезности риска (2). Тематические исследования с участием взрывов пыли и присущие соображений безопасности также представлены.
Trevor Kletz (3, 4) был первым, чтобы формализовать принципы присущей безопасности. Таблица 1 (5) представляет наиболее часто используемых присущие принципам безопасности или guidewords, первые шесть из которых, как правило, считается наиболее общие, и поэтому широко применяется. Остальные принципы, и другие, разработанные различными рабочими, в основном подкатегории из основных принципов. Например, избегая вытекающими последствиями, такими, как эскалации или эффекта домино, можно рассматривать как частный случай ограничения последствий. Аналогичным образом, исключая возможность неправильного монтажа оборудования можно также рассматривать как одну из форм упрощения. Следует отметить, что в дополнение к основной концепции опасности уничтожения, немного другой набор первичных guidewords иногда используется по потере предотвращения практики. Эти принципы, с соответствующими лицами из Таблицы 1, являются следующими:
* Минимизировать (интенсификация) - использование меньшего количества опасных веществ, когда использование таких материалов не может быть предотвращено.
* Запасной (замена) - заменить опасные вещества с 1, менее опасные, или опасных маршрута процесса один, не связанный с опасными материалами.
* Умеренный (затухание / ограничение эффектов) - использование опасных материалов в наименее опасных форм или определить параметры, связанные с менее жестких условиях эксплуатации.
* Упрощение (упрощение / ошибка терпимости) - проектирование процессов и оборудования для ликвидации возможности для ошибок определения путей устранения чрезмерного использования аддон защиты от подделки и защитных устройств.
Из примеров в этой статье, авторы решили использовать принципы минимизации, замена, умеренность и упрощения. Это согласуется с номенклатурой ведущих адвокатов присущие безопасности (6).
Существующие предотвращения и смягчения последствий рамки
При выборе пыли, предотвращение взрывов и меры по смягчению последствий, было бы полезно использовать рамки для принятия соответствующих решений. Такая система может рассматриваться как решение проблем эвристические, или, как это определено в Фоглер и Леблан (7), системный подход, который поможет инженер через процесс решения, что позволяет ему генерировать альтернативные пути к ее решению. Проблемное эвристики может быть графической, текстовой, или сочетание того и другого. Их полезность зависит от ряда факторов, таких как простота использования, полноту информации, а также уровень руководящих указаний.
Рамки, предложенные в этой статье, основывается на различных эвристик имеющиеся в литературе. К ним относятся пожар треугольника для пыли (рис. 1) и взрыва пятиугольника (рис. 2). Также имеются руководств и стандартов опубликованные профессиональными организациями, в том числе Национальной противопожарной защиты Assn. (NFPA), Американское общество по испытанию материалов (ASTM); Verein Deutscher Ingenieure, Международной электротехнической комиссии и Международной организации по стандартизации.
Стратегии смягчения последствий взрыва пыли, предлагается в работе. 8 и 9, а в последние руководящих принципов, таких, как опубликованные в институт инженеров-химиков (IChemE) (10). принципы IChemE в утверждать, что для того, чтобы пыль считается топлива, оно должно быть взрывоопасный, воздушно-десантные имеют распределения частиц по размерам, способный распространяться пламя, а haveconcentrations (в газе-носителе), которые находятся в взрывоопасный диапазоне (11). Взрыв пятиугольника показано на рисунке 2 расширяет основной треугольник огня включать смешивание или дисперсии топлива и окислителя, а также заключения смеси (12). Это визуализация взрыва требований позволяет выявить инженерии безопасности мер, таких как вентиляция, для смягчения последствий взрыва.
Дальнейшие советы по предотвращению взрыва и защите можно найти в число стандартов по всему миру. В Северной Америке, информация подтверждается NFPA широко следовать. Так, например, NFPA 654 содержатся руководящие указания о том, где взрыв требуется защита (13).
Предложено в рамках
Системный подход к предотвращению убытков показано на рисунке 3 предлагается в качестве основы для пыли взрыва предотвращения и смягчения последствий. Эта система представляет собой иерархию, в которой присущи принципы безопасности рассмотрел первый, а затем разработаны и процессуальных гарантий. Это никоим образом не предполагает, что разработан и процессуальных гарантий, не имеют значения или не требуется, поскольку меры по снижению риска. Скорее, рис 3 (стр. 103) подчеркивает, что присущей безопасности достигается наибольший эффект при применении рано - т. е. в процессе проектирования или выбора меры профилактики и защиты. Решения проблем эвристический представлены на рисунке 3 может быть предметом дальнейшего анализа, изучая ее особенности:
Руководство и персонал - Эффективное предотвращение потерь требует четкого указания обязанностей на всех организационных уровнях. Виды деятельности, перечисленные на рисунке 3 может быть успешным только, если они привели к управлению и приняты сотрудниками. Управления должны эффективно общаться требования к идентификации опасностей и оценки, тщательно делегировать ответственность за работу в опасных устранения, а также следить за констатировать, что делегированных полномочий выполнил, а предлагаемые решения по уменьшению риска осуществляется (14). Кроме того, важно, чтобы взять на себя ответственность сотрудников деятельности за счет распределения ответственности за обеспечение процесса и охраны труда.
Стандарты - Проектирование и процедурных предотвращения взрывов пыли и меры по смягчению последствий должны быть оформлены от соответствующих внутренних и внешних стандартов (например, законодательно установленных требований, с политикой компании, лучшие практики отрасли и т.д.) и интегрированы в рамках обеспечения безопасности. Например, руководство для вентиляции, которые классифицируются как пассивные защиты, можно получить в NFPA 68 (15), в то время как автоматическое подавление активной защиты, можно найти в NFPA 69 (16). Необходимо на базе стандартов производительности может также распространяться на определение опасности, такие, как в случае взрыва пыли, где тестирование, как правило, требуется определить взрыва параметров (например, максимальное давление и размер-нормированные максимальная скорость нарастания давления) ( 17).
Пример-обоснованных рекомендаций - Применение конкретных присущих принципы безопасности, которые содержат указания на их использование должны быть определены. Рассмотрим со-фрезерные работы. Практическое применение принципов обеспечения безопасности будут включать: отходов или побочных продуктов удаления или сырья / сокращение продукта инвентаризации, а также замены этого сырья с более безопасным материалы (18), замена процесса оборудования, например, ковшовых элеваторов и других механических систем транспортировки, с пневматический транспорт; переселение baghouses на месте за пределами процесса зданий смягчить последствия взрыва пыли, а также упрощение проектирование завода по ликвидации каналов долгое пыли добычи.
Дальнейшие указания по применению присущей безопасности в твердых телах обработки определяется Bollinger, и др.. (19). Эти авторы показывают, что риск взрыва пыли может быть сокращено, а в некоторых случаях устранить путем обработки материала в гранулы или суспензии, обработки в растворе инертного системы (18), проектирование взрыву устойчивых растений или с помощью / указания большего размера частиц.
Увеличение размера частиц приводит к уменьшению общей площади поверхности частиц, которая является важным фактором в эволюции летучих из частиц, таких как угольная пыль. Уменьшение площади приводит к изменению различных параметров взрыва, таких как уменьшение давления взрыва и максимального, что более важно, уменьшение размера нормированные максимальная скорость нарастания давления.
Влияние размера частиц на опасностью взрыва пыли, которое ясно признается в литературе, и даже признается в определении от пыли. Так, например, NFPA определяет пыль как и любая мелкодисперсных твердых это 420 [му] м или менее в диаметре (минус 40 меш). В знак признания повышенной опасности, в мелкую пыль, стандарт ASTM для мусора давление взрыва и скорость нарастания давления тестирования (17) рекомендует образца не менее 75 [му] м (по крайней мере 95% минус 200 меш).
Dow пожаров и взрывов индекса (20) также включает в себя частицы размерного эффекта в методике расчета индекса, как показано в таблице 2. Размер частиц указывается фактический диаметр частиц и соответствующей сеткой или сито номер. Этот индекс был разработан Dow на основе исторических данных потерь, энергетический потенциал материалов, а также степень, в которой потери профилактики практике применяются в настоящее время. Оно использует числовые значения потенциальной опасности или "штраф факторы", связанные с различного материала и процесс определения характеристик опасность возгораний и взрывов в оценке шаг за шагом. Один из этих коэффициентов штрафа рассматривается вопрос взрыва пыли. В общем, штраф увеличивается фактор, как размер частиц пыли уменьшается.
Рассмотрим случай, связанный очень мелких частиц пыли и высоким коэффициентом казни. Dow рекомендует казни взрыва пыли наполовину, если безопасна практика использования инертного газа работает. Замена азота для кислорода, или минимизации кислорода частичная замена азота будет либо ликвидации окислителя от огня, треугольник или снижения концентрации окислителя до значения ниже предельной концентрации кислорода (LOC), необходимых для поддержки горения.
Тематические исследования
Следующие тематические исследования взяты из документов, представленных на предыдущих Айше Предотвращение потери симпозиумов (21). Каждая учетная запись рассматривает инцидент, применение взрыва Пентагона, мер по исправлению положения, которые были приняты, и как присущие принципы обеспечения безопасности могут применяться к различным мерам по смягчению последствий и критерии взрыва в Пентагоне. В тех случаях, когда меры по исправлению положения в первую очередь инженерных или процедурных, предложения сделаны, какие возможные подходы присущей безопасности могли бы быть приняты. Эти предложения порой концептуальной из-за ограниченности данных из этих случаев.
Многие вопросы, поднятые в этих примерах, подобных рекомендаций Као и Дух (22):
1. Использование азота в качестве транспортировки газа вместо воздуха
2. Использование азота уплотнения в бункерах
3. Заполните бункеры помощью циклона снижения дисперсии облака пыли
4. Тщательно контролировать размер частиц
5. Сокращение электростатического проблемы с бункеры и рукавные фильтры, проверяя Относительный потенциал частей металлоконструкций
6. Контроль влажности в трубах и силосов
7. Использование меньшей массой Расходы, приведенные
8. Использование онлайн мониторинга электрического поля уплотненных порошков в бункеры
9. Использование проводимости электрического поля, при необходимости
10. Дизайн силосов и взрыва запорной арматуры между бункеры для взрывных клапанов, так что последовательные взрывы пыли можно будет избежать
11. Держите концентрации пыли ниже минимальной концентрации взрывоопасный
12. Дизайн и блоков испытательного взрыва в передаче трубы.
Можно вопрос, почему некоторые из перечисленных выше считаются присущие меры безопасности. Например, связи и заземления (связанные с пунктами 5, 8 и 9) часто воспринимается как элементы безопасных методов работы и, следовательно, носит процедурный характер. Взрыв вентиляции и запорная арматура (пункт 10), соответственно, считается пассивной и активной инженерных гарантий. Тем не менее, Као и Дух, возможно, думал о присущих соображений безопасности в рамках данной инженерных и процедурные меры. Например, пункт 12 (взрыв блоков при передаче трубы) можно рассматривать как инженерных безопасности или в качестве присущей безопасности, в зависимости от точки зрения.
Например, если шнек душить достигается путем дефлектор - пассивный дополнительных устройств (13) - то пункт 12 можно рассматривать как инженерных безопасности. Но, если продукт применяется душить, она может быть рассмотрена замена оборудования, в котором нормальный бур заменяется один с частью передачи винт удалены. Механическая изоляция с помощью клапана, вероятно, будет рассматриваться как активный дополнения подход, поскольку он опирается на выявление взрыва устройства и клапана срабатывания. Тем не менее, конечный результат, является предотвращение распространения взрыва через соединяющие трубы по мнению некоторых, умеренность (в частности, ограничение воздействия).
Дальнейшее обсуждение вопроса, что является присущей безопасности и влияния процесса и оборудования на этом определении рассматривается в работе. 19. Авторы описывают блокировки системы, которая использует несколько различных чувствительных элементов как по своей сути безопаснее, чем альтернативный дизайн, который использует различные, но сходные, сенсоров. Другой человек может рассматривать такие системы как не безопасна, так как если бы оно было, не было бы никакой необходимости блокировки такой договоренности. В тех случаях, которые следуют мы приняли широкое определение и зрения присущей безопасности.
Дело
В марте 1966 г. два взрыва произошли в пыли, General Electric Ко ы поликарбоната Lexan завода в Mt. Vernon, В (23). Оба инцидента произошли во время заполнения хранилищ с помощью давления транспорта. Хотя этот случай несколько десятков лет, она включает общую опасность взрыва пыли, что по-прежнему актуальна сегодня, - что из порошка транспорта. Взрывы произошли, когда бисфенол-А был переведен из бункера грузовиков в 4500-м ^ ^ SUP 3 (127 м ^ 3 ^ SUP) хранилищ, каждый обоснованным заземляющие стержни.
Бисфенол-А промежуточного химического вещества, который был использован в General Electric в поликарбоната производственного процесса. Это было сделано в очень горючих виде сухого порошка в малых партий, которые он получил в мешках и вручную внес в этот процесс. В конце концов, система была обновлена включить массового хранения и пневматической системы передачи для порошковой обработки. Система имеет возможности для вакуума и положительным давлением транспорта силоса.
Первый взрыв пыли произошел 24 марта 1966, в то время как бисфенол-А в настоящее время переданы на хранение силос из вентилятора грузовик, оба из которых были заземлены. Процесс, используемый резиновый шланг для транспортировки.
Взрыв произошел через некоторое время после начала процесса. Хотя давление взрыва был освобожден с помощью взрыва помощи вентиляционных систем, верхнюю крышку бункера был вытеснен и перестрелка. Силос сам по себе не поврежден, хотя очистки и внесения в них изменений в электрические проводники должны были. Нет персонала получили ранения.
Второй инцидент произошел через шесть дней во второй бункер при почти одинаковых обстоятельствах. Бисфенол-А был переведен из вентилятора грузовика в бункер, когда 30 минут в эксплуатацию, произошел взрыв. Результаты взрыва были аналогичными. Давление взрыва был освобожден, хотя верхнюю крышку бункера и не вред персонала завода произошло.
Расследование, проведенное после того, как случаи исключить возможные растворителя взрывов. Из-за характера давлением договоренности передачи, силоса содержится большое количество рассеянных пыли в бункере, что позволило следователям полагать, что авария была взрывоопасной пылью. Четыре стороны взрыва Пентагона составили: топливо для взрыва бисфенол-А; окислителя был кислорода в воздухе, пневматические передачи процесса служил для разгона пыли и силоса себя при условии заключения за взрыв. Отсутствует стороны Пентагона возгорания. В обоих случаях процесс перехода от вентилятора грузовик бункер использовать резиновый шланг для наполнения. Таким образом, наиболее вероятным источником зажигания был статического электричества.
GE принял меры по исправлению положения после второго взрыва. Решения компании может быть разбита на три основных изменения. Во-первых, передача бисфенол-А была изменена путем включения в вакууме процесс передачи порошка с грузовиками на силос, заменив давлением системы пневмотранспорта. В конце концов, компании изготавливается бисфенола-А на месте, и снова вернулся к пневматического транспорта.
Затем этот процесс был изменен, чтобы не вводить непосредственно в порошок хранения силоса. Вместо этого, порошок транспортируется в первый циклон и установка фильтров Desiged с вращающимся шлюзовую камеру. Это изменение было необходимо для того, чтобы использовать вакуумные транспорта, но в результате циклона и фильтра в конечном итоге были emplyed с системой под давлением, а также. Наконец, азотно-подушки системы хранения силоса была введена в действие. Компания также приняла решение изучить возможность использования рециркуляционного азота пневматической транспортной системы.
Все эти изменения были корни, главным образом, в присущей безопасности. Например, подставляя в вакуумной системы пневматической передачи процесса, скорости кровотока через резиновый шланг был ведущим к точке, сводящих к минимуму статические электрические зарядки порошка. Сокращение статического электрического потенциала на порошок скажется взрыва пятиугольника, удалив наиболее вероятным источником зажигания для взрывов. Кроме того, подставив в собственное производство бисфенола-А, GE свести к минимуму количество химических решаются в любой момент времени, так как пакеты могут быть изготовлены по требованию и в меньших количествах. Использования стационарной установки также включена замена бесконтактный резиновый шланг с проводящим металла труб. Это также минимизирует генерации статического электричества.
Второе изменение - транспортная твердых тел в циклон и фильтр устройство оснащено поворотным шлюзового отсека для непосредственного ввода порошка в бункере - разделенных воздушным транспортом от пыли, который минимизировал количество рассеивающих воздуха. Снижая уровень дисперсии порошка после вступления в бункера хранения, а также количество порошка представил в любой момент времени, смешение критерий взрыва пятиугольника было направлено.
В обработку и хранение горючих пыли, один из самых распространенных модификаций используется для уменьшения возможности взрыва является минимизация уровня кислорода в атмосфере процесс. В этом плане третий изменения, азота подушки, заменить окислительной атмосфере в бункере с инертной среде. Это эффективно устранить окислителя компонента взрыва в Пентагоне.
Примерно в то же время, как два взрыва пыли, имели место, связанных Инцидент произошел в процессе производства бисфенола-А. Техник пытался очистить шланг подключен. Он следовал обычной практике компания, которая в то время, заключается в использовании сжатого воздуха для обдува из шланга. Небо прояснилось, вилки, но в итоге разгоняя пыль и выбивании шланг. Искры, как полагают, вызваны металлическими монтажа на шланг ярким другими металлическими предметами, или статическое электричество, зажигается облака пыли, которые образуются, в результате чего ранения взрыва техник. Компания изменила своей стандартной практикой (процедурные меры), заменив сжатым азотом, чтобы задуть подключены линии. Эти изменения фактически свести к минимуму quanlity кислорода в атмосфере.
Дело
Этот случай включает в себя два пыли пожаров и взрывов, которые произошли в адипиновой кислоты поворотные сушки в штат Техас, завода Е. И. Дюпон де Немур и К ° (24). Существовал незначительный ущерб, но потенциал для будущих потерь серьезную озабоченность, поскольку инциденты произошли в течение трех недель друг от друга. После взрыва рассмотрения сушки отметил, что пожар начался в нагретой зоне, однако источник возгорания был неизвестен.
Четыре стороны пятиугольника взрыва сразу же проявляется в этом случае: топливо адипиновой кислоты, которая должна была сушеном виде; окислителя был кислорода в воздухе, в сушилке и сушки при условии заключения и метод дисперсии (перемешивание). Как упоминалось ранее, причиной воспламенения (пятый стороны Пентагона) был неизвестен.
Анализ остатков взрыва и кислых твердых материалов, собранных после инцидента было проведено методом атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС), сканирующей электронной микроскопии (SEM), термический анализ, ускорение курса калориметрии и внешнего нагрева в контейнере. СЭМ остатков показал, что существует гладкой стороной на многих частиц порошка, с указанием возможного контакта со стенкой сушилки. И SEM и AAS результаты свидетельствуют о наличии железа. Термический анализ указал эндотермического при температуре плавления адипиновой кислоты. Но сушка образцов, взятых ацетоном показали только энергичные exotherms. При нагревании, потеря веса в ацетоне образца произошло при более высокой температуре, чем другие образцы и оставил осадок, который был главным образом окись железа. Калориметрические анализ адипиновой кислоты железа показали сильные тенденции экзотермические реакции.
Тесты с участием внешнего нагрева в контейнере, показали, что адипиновой кислоты в присутствии железа и остатков образца, извлеченные из сушилки, и пошел к реакции, тогда как другие адипиновой кислоты образцов этого не сделали. Было высказано предположение, что источник возгорания был саморазогрева адипиновой кислоты; саморазогрева процесс катализируется присутствии железа загрязняющие вещества, наиболее вероятным источником которых стены сушилки. Взгляд в прошлое поднимает вопрос о том, замена различных конструкционного материала могло бы устранить такое стимулирующее воздействие.
Случае, как отмечается в литературе (24), не дает достаточно информации для принятия убедительные заявления на заведомо безопасных альтернатив производства. Не известно, если модераторам рН адипиновой кислоты могло бы предотвратить вынос железа из стен в сушилку. Кроме того, неизвестно, умеренность температуры сушки уменьшило бы опасность взрыва. Наконец, неизвестно, если замена атмосферы в сушилке с рециркуляцией азота бы предотвратить саморазогрева адипиновой кислоты.
Дело
Это дело связано с взрывом в пылевой фильтр расположен на выходе из сушилки поворотным в акрилонитрил бутадиен стирола (ABS) полимер-производственного процесса на объекте "Монсанто" в Европе (25). Фильтр взрыв последовал пожар, который взял 20 минут потушить. Нет персонала завода были ранены, но рукавного фильтра и окружающих электропроводки были повреждены.
Завод был построен для сведения к минимуму опасности взрыва пыли и последствия. Так, например, поворотные сушилку был оборудован вентиляционными системами и подавление, и была разработана, чтобы содержать дефлаграции. Кроме того, поток системы для защиты основного технологического оборудования, и этот процесс также некоторые признаки избыточности для дополнительной безопасности.
Инцидент условия удовлетворены четыре стороны взрыва Пентагона: топливо полимера ABS; окислителя был кислорода в воздухе, а также технологического оборудования при условии дисперсии (перемешивание) и заключения необходимых для взрыва. Отсутствует стороны Пентагон возгорания. Материал был определен, имеют относительно высокий уровень минимальной энергии зажигания (ПМР) от 100 мДж. Аварии следователи исключить электростатическое зажигания, но подозревал, что самовоспламенение, вызванных самонагревающимися, является одним из возможных источников зажигания поскольку материал был проведен при высокой температуре в течение длительного периода времени.
Некоторые дополнительные функции безопасности, были включены в этот процесс, но только те, которые работали должным образом в течение этой аварии были пассивными вентиляционных панелей. Активно управляемых систем - подавление, блокировки и потоп, не соответствует его назначению: потоп головы подключен; подавления устройство устанавливается на срабатывание при давлении, слишком близко к открытию давления вентиляционных панелей, что сводит на нет его эффективность, а также система блокировки, который был призван остановить пневмотранспорта порошковых не удалось, разгоняя пыль в зону горения. Следователи рекомендовал увеличить число проверок (процедурный подход) и тестирование (процедурных / инженерных подход), для этого оборудования.
Случай наглядно демонстрирует дилемму в полной зависимости от дополнительных устройств безопасности, которые могут не когда это необходимо больше всего. Безопасна подход будет перевозить ABS полимер с использованием приведенных кислорода газа-носителя (минимизации) или даже азота (полной замены транспортной среды). Можно было бы распространить азота снизить эксплуатационные расходы. Тем не менее, азота опасности (например, удушение) должны быть тщательно рассмотрены при принятии такого изменения (26).
Поскольку следователи определили самовоспламенения в качестве наиболее вероятного источника возгорания, по своей сути безопасный подход будет умеренным, если это возможно, температура сушки. Сведение к минимуму количество порошка, протекающий через систему в любой момент времени, или сведения к минимуму проводить Время для порошка, также будет полезным стратегии, поскольку они помогут устранить потенциальные зажигания самостоятельного источника нагрева. Азот подушки, в сочетании с минимизации саморазогрева потенциальных порошка, будет влиять две стороны взрыва пятиугольник - окислителя и источника воспламенения.
Однако такие стратегии включения присущие методологии безопасности в существующие операционные объекты не могут быть практичными. Капитальные расходы, необходимые для обеспечения перехода, вероятно, будет слишком высока. Это наиболее экономически эффективных принять присущие подходов безопасности на начальном этапе дизайна.
Дело
Дело касается взрыва в пылеуловитель придает типа бара молотковая мельница для измельчения использовали резиновые добавки при заводе "Монсанто" в Европе (25). Взрыв произошел после перезапуска мельницы после того, как были сняты для обслуживания. Бункер был пуст, когда фабрика была возобновлена, и не было никакого существенного наращивания порошка в окрестностях после взрыва. Расследование показало, аварии износа на вал и диск, на мельнице. Исследователи пришли к выводу, что трение частей мельницы к перегреву, в результате чего зажигания. Что касается взрыва пятиугольника, резиновые добавки топлива, кислорода в воздухе, окислителя и технологического оборудования ограничится порошка, а также служат емкость для смешивания.
Для уменьшения инцидентов в будущем, правильная чистка мельницы и правильность сборки (в основном процедурные меры) были очень рекомендуется. Кроме того, присущие соображений безопасности будут использоваться, дополняя взрыва подавления устройств уже на месте, что позволило ограничить полной потери во время взрыва. Врожденный правил техники безопасности будет включать сведения к минимуму взрывоопасный атмосферы подставляя рециркуляции воздуха азота в качестве движущей силы мельницы. Как уже говорилось ранее, эта мера позволит устранить или уменьшить окислителя компонента взрыва в Пентагоне.
Хотя замедление скорости мельница не может быть практически в отношении размеров частиц требования к молотого продукта, замена мельницы, менее склонны к перегреву может быть рассмотрение оправдано. В любом случае, это хорошо известно, что взрывов пыли происходит в молотковых мельниц; таких мельниц Таким образом, в целом построены выдержать взрыв избыточного давления. Это пример принципа упрощения, в частности, ошибки терпимости - оборудование для производства надежных и способны выдержать процесс расстраивает.
Дело
Этот случай включает в себя обзор взрыв, который произошел 18 мая 1982, в хранении карбида кальция контейнера (27). Это важно отметить, что карбид кальция реагирует с водой, чтобы создать ацетилена газ. Ацетилен имеет один из самых низких Мис всех горючих газов - 0,05 мДж-аналогично водорода. Завод в вопросе производства продуктов сероочистки поток, состоящий из 65% карбида кальция, 35% углерода (от каменного угля) и 5% известняка.
В ходе этого процесса частично землю карбида кальция из двух бункеров рост был также пыль с помощью двух вибрационные мельницы. После измельчения, карбид кальция был доставлен в хранении силоса, где произошел взрыв. Рост бункеры имели системы аварийного азота подушки и ацетилена детекторов закрыть процесс. Один из двух заводов, служили двоякой роли как мельница для каменного угля. Мельницы были оправданы с азотом до запуска и азота в крови, чтобы пополнить чистку уровней при нормальной работе. Если фабрика была закрыта в течение длительного периода времени, азота кровотечение было прекращено. Мельниц выпустила карбида кальция в бункеры, из которых система сухой воздушный транспорт был использован для передачи материала хранения силоса. Карбид кальция вошел через 3-в. входе, а затем поселился на дно шахты. Воздуха из бункера пропускали через фильтр, контроль за уровнем влажности и вернулся к транспортной системы. Сухой воздух был добавлен по мере необходимости, чтобы компенсировать убытки.
Этот процесс был закрыт в декабре 1981 года в течение длительного периода времени, из-за оперативных проблем, возобновлено в апреле 1982, чтобы распылить каменного угля, а затем закрыть снова 18 мая 1982. Перейти к обработке карбид имели место до полудня в этот день. Два взрыва произошли почти одновременно в 2:10 вечера в бункере, через пять минут после запуска. Нет персонала завода получили ранения. Тем не менее, силоса и окружающими зданиями нанесен значительный ущерб.
Расследование показало, что инцидент, скорее всего, начался с взрыва ацетилена, вылившегося в пыли в силосе. Для ацетилена может присутствовать, влаги также должны присутствовать. Тестирование показало, что ацетилен обнаружения система функционирует надлежащим образом, еще до инцидента, и что существуют минимальные уровни влажности настоящее время. Тем не менее, вполне возможно, что детекторы ацетилена может быть засорен; кроме того, система обнаружения может быть слишком медленно реагируют на ацетилена строительства в ближайшем пустой бункер. Большого объема может быть разрешено для локализованных высокие концентрации ацетилена. Это похоже на ситуацию в угольных шахтах, где большой объем шахты позволяет с высокой концентрацией локализованных другой легко воспламеняющийся газ, метан.
В этом случае, большинство из критериев взрыва пятиугольника очевидна: как топлива составила карбида кальция и ацетилена; окислителя был кислорода в области транспорта и хранения воздуха; заключения было предоставлено силоса стен и дисперсии стало возможным благодаря введению прямого карбида в бункер. Источник возгорания неизвестны, но, поскольку ацетилена имеет очень низкую ПМР, в любой форме электростатического разряда или небольшое количество тепла будет достаточно, чтобы вызвать воспламенение.
Случае отзывы рекомендовал пять мер по исправлению положения:
* Заменить подачи воздуха сухим азотом
* Сохранить азота кровь во все времена, даже в периоды длительного простоя
* Использование избыточных детекторов ацетилена в бункер
* Испытания детектора в реальных эксплуатационных условиях (т. е. не в автономном режиме)
* Установить операционную и процедуры принятия чрезвычайных мер для предотвращения случаев в будущем.
Первые две рекомендации безопасна мер. Использование сухого азота поможет уменьшить опасность влаги, тем самым свести к минимуму потенциальные топлива поколения, так как влага необходима для ацетилена образования. В дополнение к азота подушки, возможно будет рассмотрен в результате циклона, фильтра и роторных договоренности шлюзового отсека, который был представлен в случае 1, умерить расход карбида в бункер и тем самым свести к минимуму степень дисперсии пыли. Дополнительные вопросы могут быть изменения системы оказания карбида кальция по мере необходимости; с использованием меньшего количества карбида кальция (минимизации), что снижает требования к памяти пространства и использовании меньшего бункера, которые позволят повысить эффективность обнаружения ацетилена за счет сокращения потенциал для наращивания локализованных ацетилена в большом объеме.
Третья мера может быть отнесена к инженерии, а может быть присущи, если датчики не были основаны на том же принципе обнаружения (19). Последнее две рекомендации процедурных мер.
ЛИТЕРАТУРА
1. Amyotte, PR ", присущей безопасности: это может быть здравый смысл, но это известно?" Представлено на североамериканском профессиональной безопасности и здоровья симпозиум недели, Дартмут, Новая Шотландия, Канада (11 мая 2001).
2. Amyotte, PR, Ф. Хан, "Врожденный рамок обеспечения безопасности для защиты от пыли предупреждению взрыва и смягчения их последствий", "Журналь де Physique IV, представлены на четвертом Международном симпозиуме по опасности, предупреждению и ликвидации промышленных взрывов, Бурже, Франция (12), С. . 189-196 (21-25 октября, 2002).
3. Kletz, TA, "Существенно безопасного P прошения", завод / Операции Прогресс ", 4 (3), с. 164-167 (июль, 1985).
4. Kletz, TA, "Процесс растения: Справочник по своей сути безопасного Дизайн", второе издание, Тэйлор
5. Хан, FI и PR Amyotte ", присущей безопасности в добыче нефти и газа: Обзор современного состояния и будущих направлений," Журнал предотвращения потерь в перерабатывающих отраслях промышленности, 15 (4), с. 279-289 (июнь 2002).
6. Хан, FI и PR Amyotte, "Как сделать Врожденный практики в области безопасности в реальность", Canadian Journal химического машиностроения, 81 (1), с. 2-16 (февраль 2003).
7. Фоглер, HS и SE Лебланк, "Стратегии для творческого решения проблем", Prentice Hall PTR, Englewood Cliffs, NJ (1995).
8. Полевой, П., "Пыль взрывы", Elsevier, Оксфорд, Великобритания (1982).
9. Экхофф, RK, "Пыль Взрывы в перерабатывающих отраслях промышленности", второе издание, Butterworth-Heinemann, Оксфорд, Великобритания (1997).
10. Бартон, J., ред. "Пыль предупреждению взрыва и защиты, Института инженеров-химиков", Института инженеров-химиков (IChemE), регби, Великобритания (2002).
11. IChemE ", опасности взрыва пыли," Видео Обучение Пакет 022, Института инженеров-химиков (IChemE), регби, Великобритания (1993).
12. Кауфман, CW, "Сельскохозяйственная взрывов пыли в помещениях Зерноперегрузочный," Топливно-Air Взрывы, Univ. Пресс Ватерлоо, Ватерлоо, Онтарио, Канада, с. 305-347 (1982).
13. NFPA, "NFPA 654: стандарт по предупреждению пожаров и взрывов пыли от производства, переработки и обработки горючих твердых частиц," Национальная противопожарная защита Assn. (NFPA), Квинси, М. (2000).
14. Balasubramanian С.Г., JF Louvar, "Исследование крупных аварий и уроки," Процесс безопасности Прогресс ", 21 (3), с. 237-244 (сентябрь 2002).
15. NFPA ", NFPA 68: Руководство для вентиляционных отверстий дефлаграций," Национальная Assn противопожарной защиты., Квинси, М. (2002).
16. NFPA ", NFPA 69: стандарт по предупреждению взрыва Systems," Na-ных пожарной охраны Assn., Квинси, М. (1997).
17. ASTM, "ASTM E 1226-00: Стандартный метод испытаний для давления и скорость нарастания давления горючей пыли", Американского общества по испытанию материалов (ASTM), Уэст Коншохокен, П. (2000).
18. Минц, KJ, и др.. ", Инертной изобразительных металлических порошков, журнал предотвращения потерь в перерабатывающих отраслях промышленности", 9 (1), с. 77-80 (январь 1996).
19. Bollinger, RE и др.., "Существенно безопасных химических процессов: подхода" жизненного цикла ", Айше, New York, NY (1996).
20. Dow Chemical Ко ", пожаров и взрывов Индекс Классификация опасности руководство" седьмое издание, Айше, New York, NY (1994).
21. Фримен, РА и DC Хендершот, "Предотвращение потери: Процесс Архив Информация о безопасности", (2 CD-ROM Set), Саше пакета, я CCPS, Айше (1999).
22. Као, CS, Ю. С. Дух, "Несчастный Случай Исследование ABS завод" Журнал предотвращения потерь в перерабатывающих отраслях промышленности, 15 (3), с. 223-232 (май 2002).
23. Йоуэлл, RL, "бисфенол-А Взрывы пыли, сделанных на втором симпозиуме Предотвращение потери в Айше," Сент-Луис, Миссури (1968).
24. Кайзер, MA, "Предупреждая серьезный инцидент: Детективная история", представлен на 24-м Потеря Айше по вопросам предотвращения симпозиум, San Diego, CA (1990).
25. Скиннер, SJ, "Случаи взрыва пыли", сделанных на двадцать третьей Потеря Айше по вопросам предотвращения симпозиум, Хьюстон, Техас (1989).
26. Канадское общество химического машиностроения, "Процесс управления безопасностью", третье издание, Оттава, Онтарио, Канада (2002).
27. Арендт, JS, "Химический завод по расследованию аварии Использование АПН", сделанных на семнадцатой Потеря Айше по вопросам предотвращения Sympo-калия, Denver, CO (1983).
Дополнительная литература
Etowa, CB и др.., "Количественное неотъемлемые аспекты безопасности Dow указатели," Журнал предотвращения потерь в перерабатывающих отраслях промышленности, 15 (6), с. 477-487 (ноябрь 2002).
Gupta, ДП, и Эдвардс, DW, "Существенно безопасного Дизайн - настоящее и будущее" Безопасность процесса и охраны окружающей среды (Часть Транс IChemE B), 80, с. 115-125 (май 2002).
Хан, FI, и др.. ", Оценки имеющихся индексов безопасна вариантов дизайна," Процесс безопасности Прогресс ", 22 (2), с. 83-97 (июнь 2003).
Пол Р. AMYOTTE, Dalhousie University
ФЕЙСАЛА I. ХАН, Мемориального университета Ньюфаундленда
ASHOK Г. DASTIDAR, БЕЗОПАСНОСТЬ CONSULTING Engineers, Inc
PAULAMYOTTE является профессором химического машиностроения в Далхаузи Univ. (PO Box 1000, Галифакс, Новая Шотландия, Канада B3J 2X4, телефон: (902) 494-3976, факс: (902) 420-7639, E-почта: <A HREF = "mailto: paul.amyotte @ dal.ca "> @ paul.amyotte dal.ca </ A>). Он имеет 20 лет опыта в проведении исследований взрыва пыли и консультации для промышленности в пыли идентификации опасности взрыва. Amyotte проводит BEng и MSc Eng степеней в области химического машиностроения Королевский военный колледж Канады и Univ королевы. Соответственно, а степень доктора в области химического машиностроения технический университет в Новой Шотландии. Amyotte является членом химический институт Канады.
ASHOK ГОУЗ DASTIDAR является научным консультантом по безопасности Consulting Engineers, Inc (2131 Хаммонд-Drive, Schaumburg, IL 60173, телефон: (847) 925-8100, факс: (847) 420-7639, E-почта: <A HREF = "mailto: sceinc@sceinc.com"> <sceinc@sceinc.com />). Он 9 лет опыта проведения исследований взрыва пыли и двух лет опыт консультирования по идентификации опасности и анализа. Dastidar имеет степень бакалавра по химии в Далхаузи университет, где он в настоящее время проводит кандидат в химическом машиностроении, MS в области химического машиностроения технический университет Новой Шотландии и степень магистра Univ Сент-Мэри. Он является ассоциированным членом Айше.
ФЕЙСАЛА I. ХАН является адъюнкт-профессором машиностроения на факультете инженерных и прикладных наук, в Мемориальном Univ. (SJ Карью Строительство, Мемориальный университет, St John's, Ньюфаундленд, Канада А1В 3X5, телефон: (709) 737-7652, факс: (709) 737-4042, E-почта: <A HREF = "mailto: fkhan @ Engr . mun.ca "> fkhan@engr.mun.ca </ A>). До прихода в Мемориал университет, он был ученым в Центре по борьбе с загрязнением
Благодарности
Авторы выражают благодарность естествознания и техники Научно-исследовательский совет Канады за его финансовую поддержку, а также профессор Рольф Экхофф из Univ. Берген, Норвегия, за полезные обсуждения и поддержку.
