Ваша система сбора пыли взрывоопасных?
Следуйте этим указаниям, чтобы оценить риск от пыли вызванного пожара или взрыва, в оборудование и узнать, как избежать такого мероприятия.
Статистическим данным, системой пылеулавливания (т.е. пылеуловителей, фильтров приемников, baghouses и т.д.), принимала участие во втором высокий процент пыли, взрывов, которые происходят во всех отраслях промышленности, в том числе фармацевтической, металл, продукты питания, пластмассы, уголь и дрова ( 1). Распространенность взрыва пыли в единицах сбора пыли могут быть связаны с тем, что опасности, связанные с порошком обрабатываются не в полной мере понимал, что взрыв или предупредительных и защитных мер недостаточно или отсутствует. Эта статья поможет читателям оценить потенциал для воспламенения и взрывов пыли в ходе операций сбора пыли.
Причины воспламенения
Три основные элементы, необходимые для пожара или взрыва возникает: топливо (горючее порошок); окислителя (как правило, кислорода в воздухе), а также достаточно энергичных возгорания. Топлива и окислителя, когда они находятся в соответствующем соотношении, называются горючие атмосферу. Из-за присущих природе пыли, систем сбора, то разумно предположить, что воспламеняющихся газов, вероятно, встречаются часто. Использования механических систем, вибрации или возвратной струи / импульс струи единиц выбить порошок захваченных в фильтрах увеличится частота получения горючих облаков пыли внутри подразделений. Дополнительную опасность в том, что порошок в пылеуловители, как правило, лучших видели в этом процессе, что может привести к потенциальному увеличению чувствительности возгорания и взрыва тяжести. Если источник возгорания должны были присутствовать одновременно с воспламеняющейся атмосферы, пожар или взрыв может привести к (2).
В ходе операций, сбора пыли, несколько различных источников зажигания могут присутствовать:
* Удара и трения искры, которые могут возникнуть в результате иностранного объектов, входящих передачи воздуховодов вверх по течению от пыли коллектор
* Накопление слоев порошка в каналах или в пылеуловитель себе, что может привести к экзотермическому разложению самостоятельного отопления веществ, с течением времени, если пылеуловителя служит операция, связан с нагреванием порошка, например, для сушки
* Перевод тлеющих материалов, связанных пунктов завода в ходе обычных операций, таких как фрезерование, сушка и т.д.
* Передача искр или тлеющих материалов при ненормальных операций, таких, как обслуживание и сварочных работ
* Искр или горячих поверхностей от электрического и механического оборудования в системе сбора пыли, таких как вентиляторы
* Электростатического заряда поколения, которые могут привести к incendive разрядов (например, фильтр клетки, выделенные из собрания земли).
С электростатических источников зажигания, как правило, менее понятны, чем из других источников воспламенения, дополнительную информацию Вы найдете на электростатического заряда поколения, накопления и сбросов, а также меры контроля (3).
Обязанности поколения - Несмотря на величину и полярность заряда, как правило, трудно предсказать, заряда поколение должно почти всегда следует ожидать, когда частицы порошка вступают в контакт с другими поверхностями. Электростатического заряда поколения происходит, например, выше пылеуловителя в ходе операций, таких как смешивание, измельчение, просеивание, укладки и пневматические передачи. Химического состава и состояния контактирующих поверхностей часто может повлиять на зарядными характеристиками.
Накопление заряда - как правило, порошки делятся на три группы в зависимости от их способности сохранять статический заряд, даже если порошок находится в контакте с заземлены проводящих объектов. Эта способность называется удельного или [ро] ^ V ^ к югу: Порошки с объемом сопротивлением примерно до 10 ^ 6 ^ SUP ohmm считаются проводящими. Порошки с объемом сопротивлений в диапазоне от 10 ^ 6 SUP ^ -10 ^ ^ SUP 9 ohmm имеют средний сопротивления. Порошки с объемом сопротивлением выше 10 ^ 9 ^ SUP ohmm высоким сопротивлением порошков. Обязанности будут аккумулироваться на порошок и на любом заводе элемент, который может быть либо изоляции или электрически изолированы от земли, если скорость заряда поколения превышает скорость, с которой заряд рассеивается на землю.
Электростатического разряда - накопление электростатического заряда порошка или оборудования, создает опасность взрыва пыли, только если накопленный заряд неожиданно вышел в форме разряда с энергией, достаточной для воспламенения облака пыли. Потенциально incendive разрядов в результате взимается порошка и оборудования включают электрический разряд, кисть разрядов, распространяющихся кисти разрядов и конуса разрядов (называемых также наполнители разрядов) (КЭП, июль 2003, стр. 48).
Меры борьбы:
Общие меры предосторожности против электростатических опасности разряда относятся следующие:
Связь и заземления - Spark разрядов можно избежать, электрически заземление всех проводящих элементов, таких как пылесборником, металла трубопроводов, металлических клеток, которые поддерживают фильтр носки и последующего оборудования и судов.
Отказ от использования изоляционных материалов - Где высокого заряжения поверхности существуют процессы, не проводящие материалы не должны быть использованы, если пробой напряжения материала составляет менее 4 кв. Это происходит потому, изоляционные материалы с пробивным напряжением свыше 4 кВ, когда достаточно заряжен, может привести к разрядах с достаточно энергии, чтобы зажечь самых горючих атмосфер пылевом облаке. Примеры включают бесконтактный объектов пластиковые трубы, шланги, контейнеры, рукавов и покрытий.
Обязанности сокращение увлажнения - Высокая относительная влажность может уменьшить resisitivity некоторых порошков и увеличить ставки сборов распада из наливных порошка в заземленной металлической тары. Тем не менее, в большинстве случаев, это только будет эффективным, если относительная влажность превышает 65% сохраняется.
Обязанности сокращений ионизации - локализованные ионизации (коронного разряда) с резким, основанные, проводящих зондов может, в некоторых случаях, быть использованы для снижения уровня электростатического заряда из порошковых частиц, поступающих в пылеуловитель. электростатических устройств ионизации, однако, не без проблем, и должны использоваться только после консультации экспертов.
Последствия
Пыль взрывов, которые происходят в пыли сбора единиц, которые не взрывозащищенных или там, где взрыв защиты недостаточно может быть очень разрушительным. Максимальное давление взрыва порожденных порошка, как правило, 8-10 бар (2). Это, как правило, во много раз выше, чем расчетной прочности большинства пыли сбора подразделений и протоков. Взрыва, что происходит в незащищенные блок приведет возможного уничтожения судна и формирование внешнего пламени, волны давления и возможных снарядов. В случае обнаружения в области работы, это может привести к травмам персонала или смерть. При отсутствии изоляции меры, например, шлем-запорного клапана, роторно-задвижки или химического барьера оказывается пыли устройство сбора, распространения взрыва будет происходить за счет взаимосвязанных воздуховодов обратно на завод, площадей и оборудования, возможно усиление разрушительной силы.
Главным условием для установления ли процесс находится на риск, чтобы иметь представление о пожаре, взрыве и тепловых характеристик стабильности вашего порошков. При определении этих характеристик, пригодных предупредительных и защитных мер, или "Основы безопасности", "может быть определена для каждой конкретной операции по сбору пыли.
A / B скрининга (взрыв классификации) - Этот тест определяет, является ли облако пыли будут взрываться при контакте с источником зажигания (5). Это приводит материала классифицируются как горючих или негорючих.
A / B скрининг-тест, как правило, проводится в измененном Hartmann трубку аппарата, который состоит из 1,2-L вертикальная труба устанавливается на системы пыле-дисперсии. Пыль образцов различных количествах разбросаны по трубке и делаются попытки разжечь в результате пылевого облака 10 J электрической дуги источника зажигания. Если материал не удается разжечь в аппарате, тестирование продолжается в 20-L сфере аппарата. Пыль образцов различных количествах разбросаны внутри сферы и подвергаются 10000-J возгорания.
Электростатические причисления - Это понятие относится к склонности частиц порошка, чтобы стать заряжен, когда протекающий через перевозочных средств или если они не утилизируются в контейнерах. Оно представлено срок Q / т, где Q является электростатический заряд и т массы. Чтобы вычислить Q / м, образцы пропускают через трубку и результирующая электростатического заряда измеряется. Тест содержит данные, которые могут быть использованы для разработки соответствующих руководящих принципов для обработки материалов. Из-за влияния атмосферы и поглощенной влаги на причисления порошок, этот тест, как правило, осуществляется при комнатной и низкой относительной влажности.
Электростатические удельного - Удельное сопротивление, [ро] ^ V ^ к югу, есть мера электрического сопротивления на единицу объема материала и является основным критерием для классификации порошков низкой, средней или высокой изоляционной. Изоляционные порошков склонность к сохранить электростатического заряда и может производить электростатические разряды при контакте с обоснованной оборудования завода или персонала. Удельное сопротивление может быть измерена в соответствии с Британским Стандартом 5958. Метод включает размещение порошка пробы в стандартизированной ячейку электрода. Напряжения на ячейки и тока через порошок измеряется. Можно вычислить [ро] ^ V ^ югу используя известные напряжения, измеряемого тока, а также геометрические отношения между электродами. Вообще, чем выше содержание влаги в порошке, ниже [ро] ^ V ^ югу будет. Иными словами, порошки могут стать более проводящих по мере увеличения их влажности. Из-за этого эффекта атмосферы и поглощенной влаги на порошки, тесты, проведенные для измерения [ро] ^ V ^ югу должны быть выполнены при комнатной и низкой относительной влажности воздуха ..
Ограничение концентрации окислителя - Используется для исследования взрыва предотвращения или сокращения тяжести с использованием инертных газов и кислорода для установки концентрации сигнализации или блокировки, предельная концентрация окислителя (LOC) Тест определяет минимальное содержание кислорода (перемещенных инертный газ, например азота), позволяющей обеспечить сгорания (6). Например, в атмосфере кислорода ниже LOC не способен поддерживать горение, а значит, не может поддержать взрыва пыли.
LOC тестирование может быть выполнено с использованием 20-L сфере аппарата. Пыль образцов различных размеров разбросаны в сосуде, и делаются попытки разжечь в результате пылевого облака с энергичным источника зажигания. Испытания повторяются для снижения концентрации кислорода до LOC определяется. Для данного облака пыли, LOC зависит от типа инертного газа, который используется для замены окислителя из атмосферы, а также условий технологического процесса, таких как температура. Таким образом, LOC тестирования должны имитировать процесс условиях и быть выполнены с использованием инертного газа, что является представителем инертного газа, используемого на практике.
Максимальное давление взрыва и взрыва тяжести максимального давления взрыва, к югу P ^ тах, а максимальная скорость нарастания давления, дР / дТ ^ югу тах, определяется с использованием 20-L сфере аппарата процедура, которая проводится в соответствии с Американским обществом по испытанию материалов (ASTM) Метод E 1226 и Международной организацией по стандартизации (ISO) Метод 6184 / 1. Во время этой процедуры, пыль рассеивается образцом в сфере, прокаливают химическими зажигалки, и давление в результате взрыва измеряется. Размер выборки изменяется для определения оптимальной концентрации облако пыли. Максимальное давление взрыва и скорость нарастания давления измеряются и используются для расчета взрыва тяжести,, K ^ ^ Санкт югу от пылевого облака (7).
Минимальная концентрация взрывоопасный - минимальный взрывоопасный концентрация (МЭК) Тест определяет низкие концентрации в г / м ^ 3 ^ SUP, из облака пыли в воздухе, что может привести к распространению пламени при зажигании. Испытания, проведенные в соответствии с ASTM E1515 и ISO 618411 метод, предполагает разгона образец пыли в аппарате сфере 20-L и пытаясь разжечь в результате пылевого облака с энергичным источника зажигания. Испытания повторяются для уменьшения размеров выборки до MEC определяется. MEC данного облака пыли зависит от размеров источника возгорания. Например, увеличение размера источника воспламенения приведет к снижению значения MEC.
Минимальная зажигания энергии - минимальной энергии зажигания (ЭИМ) Тест определяет низкий электростатической искробезопасности энергии, который может воспламениться в облако пыли на его оптимальной концентрации для воспламенения. Тест в основном используется для оценки потенциальных восприимчивость пылевые облака к электростатическим разрядам.
МИЕ чтобы осуществляется в соответствии с ASTM E2019, Британский стандарт 5958 и IEC 1241-2-3 с помощью модифицированной Hartmann трубку аппарата. Пыль образцов различных размеров разбросаны по 1,2-L вертикальной трубе, и предпринимаются попытки разжечь результирующая облако пыли с дискретным емкостного искры известных энергии.
МИЕ зависит от размера частиц и влаги в пыли, а также условий технологического процесса, таких как температура и окислителя содержание. Например, уменьшение размеров частиц и влаги, содержание пыли приводит к снижению ПМР. Повышение температуры атмосферы, в которой облака пыли приостановлено приведет к снижению ПМР.
Минимальная температура воспламенения - минимальная температура воспламенения (MIT) Тест определяет низкую температуру, при которой пыль, которая рассеивается в виде облака может воспламениться. MIT является важным фактором при оценке зажигания чувствительности к воспламенению пыли источников, таких как нагретой среды, горячих поверхностей, электрических аппаратов и трения искры.
Тест MIT осуществляется в соответствии с ASTM E-2021. Пыль образцов различных размеров рассеиваются в печи, и минимальные температуры печи способны воспламениться в облако пыли на его оптимальной концентрации для воспламенения определяется. Его величина зависит от размера частиц и влаги в пыли. Например, уменьшение размера частиц пыли и результатов Содержание влаги в нижних MIT.
В дополнение к Айше образовательных услуг (окно), Чилворт предлагает курсы, связанные с контролем электростатического опасности; от пыли взрыва и защита методы, газ / пар опасности взрыва и электротехнической области классификации и опасности химической реакции на 20-24 октября в Лас- Вегас, Невада, а весной 2004 года в Нью-Джерси.
ЛИТЕРАТУРА
1. Abbott, JA, "Британский совет материалов Обзор пыли пожаров и взрывов, в Соединенном Королевстве, 1979-1984", Уоррен Весна лаборатории, Хартфордшир, Великобритания (1986).
2. Экхофф, RK, "Пыль Взрыв в перерабатывающих отраслях промышленности", вторая ред. Butterworth-Heinemann Линакр Дом, Джордан Хилл, Оксфорд, Великобритания (1997).
3. NFPA 77, "Рекомендуемая практика по статического электричества," Национальная Assn противопожарной защиты., Квинси, М. (2000).
4. NFPA 654, "Профилактика пожаров и взрывов пыли от производства, хранения и обработки горючих твердых частиц," Национальная противопожарная защита Assn., Квинси, М. (2000).
5. Бартон, J., "Пыль предупреждению взрыва и защиты, практическое руководство", Института инженеров-химиков (IChemE), регби, Уорикшир, Великобритания (2002).
6. NFPA 69, "Системы предотвращения взрыва," Национальная Assn противопожарной защиты., Квинси, М. (1992).
7. NFPA 68, "Руководство для вентиляционных отверстий дефлаграций," Национальная Assn противопожарной защиты., Квинси, М. (2002).
Подтверждение
Автор хотел бы поблагодарить Чантелл Лэнг за ее вклад в эту статью.
Вахид EBADAT, Чилворт ТЕХНОЛОГИИ
Вахид EBADAT является вице-президент Чилворт Technology, Inc (11 Дир-Парк-Drive, Monmouth Junction, NJ 08852, телефон: (732) 274-0900, факс: (732) 274-1371, E-почта: <A HREF = "mailto: vebadat@chilworth.com"> <vebadat@chilworth.com />). Он активно работает в качестве процесса и оперативно-консультант опасности для химической, фармацевтической и пищевой промышленности. Ebadat регулярно выступает на учебные курсы по вопросам газа и пара, горючесть, взрывов пыли, а также контроль электростатического опасности. Он является членом NFPA 77 Технический комитет по статическим электричеством, NFPA 654 Стандарт по предупреждению пожаров и взрывов пыли от производства, переработки и обработки горючих Особое твердых и ASTM E27 комитета по потенциально опасных химических веществ. Ebadat степень доктора наук в области электротехники в Univ. Саутгемптон, Великобритания Он является членом Института инженеров-электриков, Институт физики и дипломированный инженер и физик.
