ГОРЮЧАЯ ПЫЛЬ

Пыль  — диспергированные твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм. [1]

Горючая пыль, также известная как взрывоопасная (см. ВЗРЫВООПАСНОСТЬ) пыль, является побочным продуктом, получаемым в результате производственных процессов, в которых используется горючее сырье. Эти материалы включают древесину, легкие металлы, несколько видов химических веществ, а также сельскохозяйственные продукты, такие как зерно, специи и табак. Будучи практически невидимыми для человеческого глаза, горючие частицы пыли представляют смертельную опасность для многих рабочих мест и отраслей промышленности. Некоторые условия могут привести к тому, что пыль станет взрывоопасной, потенциально убивая или травмируя рабочих, а также разрушая машины или даже целые объекты.

Взрывы (см. ВЗРЫВ) пыли являются результатом высокой концентрации горючих (см. ГОРЮЧЕСТЬ) частиц пыли, быстро сгорающих внутри замкнутого пространства. При смешивании с кислородом эти мелкие частицы могут воспламеняться (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) при соприкосновении с искрой, металлическим тлеющим (см. ТЛЕНИЕ) углем, окурком сигареты или другим источником воспламенения. Этот быстрый процесс горения (см. ГОРЕНИЕ) известен как дефлаграция (см. ДЕФЛАГРАЦИЯ) и приводит к воздушной волне высокого давления.

Когда воздушная волна вырвется из своего замкнутого пространства, она, вероятно, вытеснит или поднимет горючую пыль в другом месте объекта. Это смешает пыль с кислородом в воздухе, что увеличит взрыв и потенциально подпитает второй взрыв пыли или даже несколько. Некоторые из них могут возникать внутри других машин или контейнеров, поскольку волна давления и огонь (см. ОГОНЬ) распространяются по системе воздуховодов. В этот момент риск причинения вреда человеческой жизни и разрушения оборудования или даже целых зданий становится всепоглощающим. [1]

Некоторые примеры промышленных процессов, которые обычно создают горючую пыль, — это взрывные работы, дробление, резка, шлифовка, фрезерование, полировка и распиловка. 3D-печать с помощью порошка также может генерировать горючую пыль.

ГОРЮЧАЯ ПЫЛЬ — пыль, волокна или летучие частицы, которые могут гореть или тлеть в воздухе и образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при атмосферном давлении и нормальных температурах. [1]

Примечания

1. Смеси горючей пыли с воздухом воспламеняются только при определенных концентрациях.

2. Горючая пыль способна воспламеняться под воздействием внешних источников воспламенения и может продолжать гореть при окружающей температуре; самовоспламеняться (см. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ) самопроизвольно она может только под воздействием температуры, превышающей ее температуру самовоспламенения.

Варианты термина из других источников

ГОРЮЧАЯ ПЫЛЬ — дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава. [2]

Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:

· нижним концентрационным пределом распространения пламени (воспламенения);

· минимальной энергией зажигания;

· максимальным давлением взрыва;

· скоростью нарастания давления при взрыве;

· минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (МВСК).

Горючие пыли, находящиеся в осевшем состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности: [2]

· температурой воспламенения;

· температурой самовоспламенения;

· температурой самонагревания;

· температурой тления;

·  температурными условиями теплового самовозгорания;

· минимальной энергией зажигания;

· способностью взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

ВЗРЫВООПАСНЫЕ ГОРЮЧИЕ ПЫЛИ И ВОЛОКНА — пыли и волокна, у которых нижний концентрационный предел воспламенения не превышает 65 г/м³. [3]

Согласно «Правилам устройства электроустановок» [3] горючие пыль и волокна относятся к взрывоопасным, если их нижний концентрационный предел воспламенения не превышает 65 г/м³.

Взрывопожароопасную пыль можно разделить на четыре класса:

1  класс — пыль повышенной взрывоопасности с НКПВ менее 15 г/м³;

2  класс — взрывоопасная пыль с НКПРП от 16 до 65 г/м³;

3 класс — пыль повышенной пожарной опасности, в осажденном состоянии имеющая температуру самовоспламенения до 250 ^°С;

4 класс — пожароопасная с температурой самовоспламенения в осевшем состоянии более 250 ^°С.

Пожарная безопасность и взрывобезопасность оборудования и технологических процессов при наличии в них горючих пылей достигается: [1]

·     исключением образования внутри аппаратов и оборудования горючей среды;

·    исполнением, применением и режимом эксплуатации аппаратов и оборудования;

·    обеспечением не более допустимых величин: температуры и количества горючей пыли, концентрации кислорода или другого окислителя в пылегазовой смеси;

·     обеспечением необходимой концентрации флегматизатора в воздухе;

·     применением устройств аварийного сброса давления;

·     применением оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

·     применением средств пожаротушения и взрывоподавления;

·  надежностью системы контроля, управления и противоаварийной защиты производственного процесса.

Снижение опасных концентраций горючей пыли должно достигаться устройством отсосов из мест ее образования и скопления.

Исключение образования внутри аппаратов и оборудования горючей среды достигается применением твердых или газообразных флегматизаторов горения.

В качестве твердых флегматизаторов горения должны применяться негорючие порошки, добавление которых к горючей пыли делает общую смесь негорючей.

В качестве газообразных флегматизаторов должны применяться: азот, двуокись углерода (диоксид углерода) или другие инертные газы.

Для оборудования, работающего при атмосферном давлении и использующего в качестве газовой фазы воздух нормального состава, количество добавляемого флегматизатора, необходимое для создания негорючей смеси, определяют по ГОСТ 12.1.044-89.

Исполнение, применение и режим эксплуатации аппаратов и оборудования — по ГОСТ 12.1.018-93.

Допустимая безопасная температура нагрева поверхностей аппаратов и оборудования составляет 80 % от температуры самонагревания горючих пылей, склонных к самовозгоранию, и 80 % — от температуры самовоспламенения пылей, не склонных к самовозгоранию.

Расчет аппаратов и оборудования на взрывоустойчивость следует производить по максимальному давлению взрыва горючих пылей.

Опасности горючей пыли и как их предотвратить

Пыль в воздухе может взорваться при наличии источника возгорания и достаточного количества кислорода. Часто взрывы происходят, когда осажденная пыль удаляется вентиляцией (например, машины включаются после длительного перерыва) и вступает в контакт с теплом или пламенем.

Разрушительная сила взрыва горючей пыли может быть объяснена тем фактом, что во многих случаях это действительно два взрыва, которые происходят в быстрой последовательности. Пыль в воздухе, которая первоначально зажигается, имеет тенденцию составлять лишь небольшую часть от общего количества твердых частиц в этой области. Когда облако пыли взрывается, оно вытесняет остальную часть материала в виде частиц, которая быстро вступает в контакт с источником воспламенения, вызывая второй взрыв, который часто превосходит силу первого.

Меры предосторожности

Удалите скопления пыли. Некоторое простое уборочное обслуживание может буквально спасти. Обязательно проверьте области, где накапливание пыли не может быть легко видно, — оно может быть вне поля зрения, но оно все равно может воспламениться, если возникнет пожар (см. ПОЖАР). Лучше всего использовать пылесос для удаления пыли, так как метлы и шланги имеют тенденцию оставлять значительные количества твердых частиц.

Удалите источники возгорания, когда это возможно. Помните, что эти взрывы обычно начинаются под воздействием тепла и/или открытого пламени.

Обеспечьте надлежащую вентиляцию (см. ВЕНТИЛЯЦИЯ). Это может предотвратить образование опасных пылевых облаков.

Литература

1.  ГОСТ Р МЭК 61241-2-3-99 «Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 2. Методы испытаний. Раздел 3. Метод определения минимальной энергии зажигания пылевоздушных смесей».

2. ГОСТ 12.1.041-83 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования».

3.    ПУЭ 6 «Правила устройства электроустановок. Издание 6».