Безопасного обращения с порошкообразным твердым веществам,
Понимание некоторых сценариев аварий, которые могут привести к взрывам пыли и выполните следующие предложения по их предотвращению.
Из-за характера материалов, которые они ручку и условия, при которых они действуют, химической промышленности, процесс (ИПЦ) объекты должны быть тщательно продуманы, чтобы избежать аварийных сценариев, которые могут привести к взрыву горючих пыли. Такие сценарии взрыва пыли, включают в себя:
* Взрывов в технологическом оборудовании - например, сушка взрывов с участием частиц облака или гибридных смесей паров пыли зажигается перегрева (часто тлеющих) пыли слоев: блендер взрывов зажигается либо электростатического разряда или фрикционного тепла от подшипников не удалось, и взрывы пыли коллектор зажигается либо искры из металла бродяга воздействие на коллектор стеной, тлеющий гнездо с верховьев оборудования или электростатического разряда
* Распространение в взрыва взаимосвязаны оборудование - которое часто происходит через пневматическим или конвейерного транспорта воздуховоды
* Вторичные взрывы пыли в зданиях - что происходит, когда первичный взрыв вызывает нарушения в оборудовании или в слабой камеры, и связанные взрывная волна создает приостановлено облако пыли, которое поджигается вентилируемые пламени от первичного взрыва или иным локальным источником зажигания .
Некоторые из наиболее разрушительных взрывов-пыль включать все эти - они происходят в одной единицы оборудования, распространяются в другие подразделения, а также выйти из оборудования для производства массовых горения в процессе строительства.
В этой статье описываются некоторые реальные случаи, которые участвуют распространенных сценариев взрыва пыли и объясняет, что пошло не так в этих ситуациях. В нем также содержатся рекомендации, чтобы избежать подобных аварий в будущем.
Взрывы в рамках технологического оборудования
Пыль взрывы происходят в технологическом оборудовании при наличии частиц облака с концентрацией между ее минимального взрывоопасный концентрации (MEC) и Верхняя взрывоопасный концентрации (ОДК), что в конечном итоге приходит к выводу возгорания. Типов технологического оборудования, которые обычно имеют горючие концентрации пыли, по крайней мере, часть оборудования, объем включает блендеры, фены, пылеуловителей и шлифования / разбрызгивателей. В таблице 1 приводятся взрыва пыли, которые были зарегистрированы в этих и других оборудования обследований, проводимых в США, Великобритании и Германии (2).
Пыль сценариев коллектора взрыва
Три возможных причин высокого возникновения взрывов пыли коллектор: они практически вездесущих в дисперсно погрузочно-разгрузочные устройства, они по своей сути концентрата более мелкие частицы, которые легче зажечь, чем более крупные частицы основном в другом оборудовании, и они часто используют импульса струйная очистка, которая, по своей природе, периодически порождает облака пыли внутри коллектора. Данные от немецко-компиляции взрыва пыли показывают, что наиболее частые причины воспламенения были механические искры (41%), тление гнезда (11%), электростатических разрядов (10%) и механической отопление с помощью трения (7%).
Мацуда и Yamaguma (3) описывают взрыв тантала пыли коллектор, что они приписывают электростатического разряда в коллекторе. Небольшой, загон формы частиц тантала обладают высоким удельным сопротивлением и стать наэлектризовывающихся когда они трутся о стены коллектора. Видимо от электростатического разряда заряженных частиц вызвал взрыв в 5-м высокий, 1,5-т-диам. мешок типа коллектора.
Взрыв с участием коллектора рукавный фильтр пыли, используемых для сбора лекарственного средства из молотковой / флэш-сушки показывает, как фрикционного нагрева по добыче оборудование может производить тлеющий источник гнездо зажигания. Молотковая мельница действовала в течение примерно 10 минут, когда оператор услышал необычный скрежет, следовавший из глубины мельницы. Он сразу же закрыть мельницу так же, как произошел взрыв, в пылеуловитель, расположенный в здании на втором этаже.
Давление волны, вызванной взрывом выход (навесные панели) из пылесборника необходимо открыть, и продуктов взрыва и несгоревшие порошка были направлены снаружи здания через канал клапана. Тем не менее, экран был надежно закреплен на конце воздуховода для предотвращения попадания птиц, а также в виде панели, выход качнулся вверх и наружу, он ударил по экрану и открыл дальше. Предполагается, что на экране предотвратить взрыв вентиляционные панели открывать не более 50% площади отверстия.
В отверстие частично затруднен, дверца с пылесборником удалось под давлением и выпустил облако пыли в дом, который загорелся. Фронт пламени пошел через отверстие канала и после облако пыли через дверцу, в результате чего болид в обоих местах. Кроме того, на первом этаже, огненный шар был замечен вблизи выхода из поворотных выпускной клапан на дне пылесборника, который подает сито. Существовали не вторичные взрывы на первом или втором этажах. Тем не менее, окна были выдувается на обоих этажах. Возникшего пожара в пылеуловитель охватила шерсти мешки фильтра (которые были сожжены), а оставшийся порошок в коллекторе бункера. К счастью, огонь был быстро потушен автоматической системы пожаротушения внутри пылесборника.
Расследование инцидента показало, что затвор из углеродистой стали изнутри подачи (что каналы мокрый порошок hammer-mill/flash-dryer) стала терять и упал на мельницу молотком. Болт стал ловушке 3600 об / мин мельницу, где он был нагрет выше температуры самовоспламенения порошка. Горячего металла прокаливают некоторые из порошка в мельнице, которая была пневматическим передал в пылесборника. В коллектор, облака пыли созданные удар кольца (импульса струи) был зажжен от горячих передал в порошок из стана молотком. Проверка показала, что фидер 6 3/8-in. болты из углеродистой стали пропали без вести.
Дважды смертности взрыв произошел в то время как слесарь-водопроводчик пытался очистить забитый поворотный клапан в нижней части циклона коллектор пыли на упаковке объекте порошка алюминия. Это, вероятно, пример воздействия искры или механического событие зажигания отопления.
Пылесос предотвращения взрыва. Ссылка 1 приведены некоторые общие рекомендации по предотвращению взрыва применимые ко всем типам коллекторов пыли, а также дополнительные меры по циклоны, электрофильтры уловителей и тканевых фильтров ткань фильтра.
Возможно, наиболее важной мерой защиты для всех пылеуловителей является эффективной изоляции взрыва на трубопроводах между коллектором и технологического оборудования, оно служит. Эффективные устройства выделения относятся химические системы подавления, излив клапанов и механических клапанов изоляции. Высокоскоростные инфракрасные детекторы блокированы закрыть поток протока воздуха в коллекторе, и, возможно, начать выполнять водяные брызги, также рекомендуется, так как сертифицированы искры / уголек подавления систем.
Еще одна общая мера защиты является установка либо взрывных клапанов или система взрывозащиты для большинства приложений сбора пыли.
Для циклонов, следующие меры защиты приоритетных функций: тщательное связи и заземления, а также уклонение от низкой теплопроводности покрытия на стенах и внутренних поверхностей; регулярные проверки и чистки свести к минимуму накопление на циклона стен, а также ИК-порт или температуры детекторов для обнаружения тлеющих месторождений.
Электрических (ЭСО), должны иметь: автоматическая спринклеры в электрофильтр; блокировки на обесточить электрофильтра и болельщиков на спринклер срабатывания, и инертного газа чистках, которые действуют до запуска и остановки приложений, в которых горючие смеси гибридных пар-пыль может присутствовать. Электрофильтров следует избегать всего, если концентрация пыли может превышать MEC при нормальных условиях эксплуатации.
коллекционеров Ткань фильтра должна включать: автоматическая система пожаротушения, что после срабатывания прекращается вытяжной вентилятор и поворотные клапана предотвратить сокращение сжигания мусора; сломанной мешок детекторы, сигнализации и закрыли вытяжного вентилятора; заземления и соединения мешка клетки, трубки листов, скобы и т.д., чтобы рассеять электростатических зарядов, и использование электропроводящих тканей для пыли с минимальной энергии зажигания (ПМР) от 3 мДж или меньше.
Сценарии Blender взрыва
Смешивание твердых частиц в двух или более различных составов включает вид между частицами трения и частиц трение на стенке, что создает электростатический заряд. Если частица сопротивления достаточно высока, электростатический заряд может накапливаться с, соответственно, увеличение различий напряжения. Кроме того, если блендер стены не обоснованы, заряда и связанных с этим высоких напряжений может накопить на блендер стены. Если МИЕ частиц достаточно мала. и если в конечном итоге электростатического разряда происходит в местах, где концентрация горючих существует, в результате взрыва пыли.
Это произошло в пластмасс завода в блендер для смешивания первичного полимера с различными добавками. Первичного полимерного было сопротивление 2 ^ 10 ^ SUP 16 ом-см, МИЕ около 7 мДж, MEC 20 г / м ^ 3 ^ SUP. Последние два значения ниже, чем в большинстве органических порошков. Тем не менее, даже при существенно больших значениях MEC, концентрации выше MEC следует ожидать в направлении верхней части блендера, при нормальной эксплуатации и на протяжении большей части блендера громкости во время партии погрузки и разгрузки.
Взрыва алюминиевой пыли произошло в винт блендер / миксер, в котором с резиновым покрытием из стальных труб окружили центральный винт микшера. Казалось, что взрыв был зажжен в распространении кисти разряда за счет электростатического заряда на поколение резиновые накладки в рамках основанного стальных труб (2). Алюминиевые хлопья имел удельную поверхность 7,5 м ^ 2 ^ SUP / г, а МИЕ только 1 мДж. Даже несмотря на то была попытка азот инертной смеситель, объема внутри стальной трубы не инертная среда, а также концентрации кислорода были достаточно высокими, чтобы поддерживать горение (2). Таким образом, в результате взрыва было начато в 3,3 м длиной прилагается винт, а затем распространяется, как струя пламени в 5,2 м ^ 3 ^ SUP смесителя.
Blender предотвращения взрыва. Там, где электростатические заряды могут быть получены, металлические смесители должны быть надлежащим образом обоснованы и связаны. Агитатор подшипники должны быть расположены за пределами судна, а не внутри него, чтобы сохранить горячей подшипников, а подальше от твердых быть смешанным.
Положения должны быть приняты меры для предотвращения бродяга металла въезд смесители / смесители, которые вращающихся элементов внутреннего и / или с небольшими зазорами между корпусом и внутренней части. Это может быть достигнуто путем размещения экрана до блендер / миксер для сбора больших тел. Как правило, самый большой экран открытие позволило на 70% в зазор между агитатором и жилья (стенки сосуда). Другие способы исключить бродяга металла кистью просеиватели, магниты для удаления черных компонентов и электрического поля управляемыми переключатели.
Если блендер / миксер для токсичных твердых (особенно, если она мокрая и ее паров легковоспламеняющихся или токсичных), большие усилия должно быть сделано для предотвращения выбросов в результате крышки и уплотнений вала. Материалы с более тяжелыми фланцы, частые болтовых соединений, а толстые прокладки должны быть использованы для обеспечения жесткой закрытия и минимизации выбросов. Двухместный уплотнения вала с продувкой газа или поддержания вакуума на небольшое подразделение будет сокращение выбросов. Если твердая является токсичным, он может быть разумным, чтобы найти смеситель / смеситель в вентилируемом корпусе и оборудования операторов с индивидуальной защиты.
В зависимости от типа блендер / миксер, дополнительные защитные меры могут быть применимы. Переговоры с поставщиками часто ценные, поскольку они могут есть опыт работы с подобными продуктами.
Сушилка для сценариев взрыва
Перегрев твердых частиц горячей поверхности, безусловно, наиболее вероятным источником зажигания в сушилках. В некоторых случаях частицы оседают на горячую поверхность и образуют гнезда тление, а в других случаях, температура горячей поверхности достаточно высока, чтобы непосредственно привести к воспламенению приостановлено пылевом облаке. Хотя частиц вблизи сушки входе может быть слишком мокрой, чтобы быть легко воспламеняется, твердых частиц выходе сушильной как сухой, так и часто прерывается в концентрациях, превышающих MEC.
Пожар и взрыв произошел в партии вращающихся вакуум-сушилка для сушки фармацевтического порошка (4). Оператор испытывали сушки образцы в ряде случаев без каких-либо проблем. После последнего отбора проб, он закрыл люк, поставил сушки под вакуумом, и начал ротацию в сушилку. Через несколько минут произошел взрыв и пожар произошли вспышки, которые самостоятельно потушить. Никто не был ранен.
Исследования показали, что после последнего отбора проб, крышка люка сушилка не была надежно закреплена. Это позволило вакуума в сушильной обратить воздуха во вращающиеся сушилки и создать атмосферу горючих. Источник возгорания, вероятно, электростатических разрядов (тефлоновым покрытием на внутренней подкладке сушки смогли бы построить отдельную плату). Нет инертного азота было использовано.
После этого инцидента, соблюдайте следующие меры предосторожности были введены для предотвращения подобных несчастных случаев не происходило в будущем:
1. Азот чистка проводится перед зарядкой или выборки в сушилку.
2. Если абсолютное давление повышается до примерно 4 дюйма, вращение останавливается, звучит сигнал тревоги, и продувка сжатым азотом начинается автоматически.
Другие сушки пыли взрыва сценарии включают гибридные образования смеси за счет испарения горючей жидкости, прямых источников зажигания стрельбы, трения искры и перегрева подшипников после сбоя, неправильно лопастей вентилятора, бродяга металла и электрического оборудования, не подходят для атмосферы с горючими облака пыли.
Сушилка для предотвращения взрыва. Взрывы и пожары в сушилках можно предотвратить путем: поддержание концентрации горючей пыли вне ее горючие диапазоне; поддержания концентрации кислорода ниже предельной концентрации окислителя (LOC), а также исключения всех возможных источников воспламенения. Однако эти меры не всегда возможно или целесообразно для определенных типов сушилок. Взрыв защита может быть достигнуто за счет горения вентиляции, подавления взрыва, и разработка оборудования, с тем, что она достаточно сильна, чтобы содержать взрыва.
Некоторые общие особенности конструкции и оперативных руководящих принципов применяются к различным видам сушилки. Например, многие сушилки (например, аэрозоли, пластины, ленты) часто могут быть разработаны с замкнутой системы инертный газ (обычно азот). Некоторые сушилки (плиты, пояса и т.д.) могут быть выполнены в пыли и герметичность конструкции. Это особенно важно для сушилок обработки токсичных твердых тел. Некоторые сушилками (кипящим слоем, спрей и т.д.) может быть предназначена для локализации горения давление. Как правило, ударно-чувствительных твердые вещества, не следует сушить в тонкопленочных сушилки, сушилки с веслом вставлены металлические прутья, флэш-сушилки.
Твердых тел, которые могут самопроизвольно разложения не следует сушить в аппарате проведение большого количества продуктов, то есть весло осушители, фильтры-осушители, и псевдоожиженный сушилки. Если использование таких средств представляется неизбежным, дополнительные испытания, должно быть сделано, чтобы определить скорость реакции разложения, а также оценить возможность прерывания разложения. Кроме того, фен, должны быть оборудованы соответствующими устройствами защиты / систем. Обратите внимание, что инертной атмосферы или вакуума не будет остановки спонтанного распада.
