Пожаро– и взрывоопасность пыли

Взрывоопасность является важным свойством некоторых пылей. Пылевые частицы, сорбируя кислород воздуха, становятся легко воспламеняющимися при наличии источников зажигания. Известны взрывы каменноугольной, сахарной, мучной пыли. Способностью взрываться и воспламеняться при наличии источников зажигания обладают также алюминиевая, цинковая, крахмальная, сажевая и некоторые другие виды пыли [4, 5].Для аэрозолей различных пылей минимальная взрывоопасная концентрация вещества неодинакова.

Для аэрозолей алюминиевой, серной и крахмальной пыли минимальной взрывоопасной концентрацией является 7 г/м³ воздуха, для сахарной – 10,3 г/м³.

Многие виды пыли из – за сильно развитой поверхности частиц способны тлеть, гореть, самовоспламеняться.

Для оценки пожаро - и взрывоопасных свойств пылей пользуются такими показателями, как группа горючести, температуры воспламенения и самовоспламенения, нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения).

Горючесть – способность вещества или материала к распространению пламенного горения или тления. По горючести вещества и материалы распространяются на 3 группы:

- негорючие (несгораемые) – не способные к горению в воздухе;

- трудногорючие (трудносгораемые) – способные возгораться в воздухе источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;

- горючие (сгораемые) – способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Из группы горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы – способны воспламеняться от кратковременного (до 30с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т.п.).

Температура воспламенения – наименьшая температура горючего вещества, при которой вещество выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит.

Данные о температуре воспламенения применяют при установлении группы горючести веществ, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий для обеспечения пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-85 и норм пожарной безопасности НПБ 105 - 03

Температура самовоспламенения – наименьшая температура вещества, при которой оно загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта с огнем.

Данные о температуре самовоспламенения применяют при оценке пожаровзрывоопасности веществ, при определении группы взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011 – 78 для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования при разработке мероприятий для обеспечения пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с ГОСТ 12.1.004 – 85 и норм пожарной безопасности НПБ 105 – 03.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения) – это такая объёмная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой (выражается в % или г/м³), ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Данные о нижнем концентрационном пределе воспламенения (НКПВ) применяются при определении категории производств по пожаровзрывоопасности.

В соответствии с требованиями СНиП на проектирование производственных зданий, а также при расчете взрывобезопасных концентраций пылей внутри технологического оборудования, трубопроводов, при проектировании вентиляционных систем и расчете предельно допустимых взрывобезопасных концентраций в воздухе рабочей зоны с потенциальными источниками зажигания в соответствии с требованиями норм пожарной безопасности НПБ 105 - 03.

Горючая пыль считается взрывоопасной, если её НКПВ не превышает 65г/м³, в случае, когда данный показатель не превышает величины 15г/м³, пыль является наиболее взрывоопасной. Пыли, имеющие НКПВ более 65г/м³, относятся к пожароопасным. В таблице 1 представлены величины НКПВ пылей некоторых твердых веществ [5].

В зависимости от скорости распространения фронта пламени различают тление; дефлаграционнное горение со скоростью горения от 2 до 10м/с; взрывы, имеющие скорость горения более 100м/с; детонацию, протекающую со скоростью распространения фронта пламени более 1000м/ с.

Воспламенение пылей может происходить также от искры, образующейся при разряде статического электричества или замыкании в электрической сети. Большинство горючих пылей воспламеняются от искры при разности потенциалов в 5000В (для сравнения: горючие газы – при 3000 В). Для характеристики возгораемости пылей от искры используют понятие минимальной энергии зажигания за которую принимают наименьшее значение энергии электрического разряда, способной зажечь наиболее легковоспламеняющуюся составляющую пылевоздушной смеси (по статистике до 60% всех взрывов на производствах, где перерабатываются или используются взрывоопасные смеси, происходят по причине образования разрядов статического электричества).

 

Таблица 1 - Характеристика некоторых свойств пылей атмосферного воздуха и воздуха промышленных помещений

Наименование пыли	ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м^3	Нижний концентрационный предел воспламенения, г/м^3	Температура самовоспламенения аэрозоля, ˚С
Алюминиевая
Древесная
Кварцевая (с содержанием ›70% SiO2 в свободном состоянии)
Льняная
Магниевая	0,5	10…20	420…440
Марганцевая (в пересчете на Mn O2)	0,3
Мука пшеничная		10…35
Мука ржаная			410…470
Окиси железа
Окиси титана
Окиси цинка
Полипропиленовая			325…388
Угольный порошок
Хлопковая		45…90
Циркониевая		40…64
Шерстяная		60…140	570…600
Электронная (сплав Al, Mn, Zn)

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

 

Борьба с пылью на производстве и профилактика заболеваний, развивающихся от воздействия аэрозолей, осуществляется комплексом санитарно – гигиенических, технологических, организационных и медико – биологических мероприятий.

Технологические мероприятия. В борьбе с образованием и распространением пыли наиболее эффективны технологические мероприятия:

- внедрение непрерывной технологии производства, при которой отсутствуют ручные операции;

- автоматизация и механизация процессов, сопровождающихся выделением пыли;

- рационализация технологического процесса, обработка пылящих материалов во влажном состоянии;

- дистанционное управление;

- герметизация и изоляция пылящего оборудования, работа такого оборудования под вакуумом;

- устройство местных вентиляционных отсосов, вытяжной и приточно – вытяжной вентиляции.

Вентиляция – это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного (или очищенного) воздуха. [1]

По способу перемещения воздуха бывает естественной, механической и смешанной. В зависимости от направления потока воздуха различают приточную (подача воздуха в помещение), вытяжную (удаление воздуха из помещения) и приточно – вытяжную (подача воздуха с одновременным его удалением) вентиляцию.

По месту действия вентиляция подразделяется на общеобменную и местную.

Организационные мероприятия в виде защиты временем при работе в условиях повышенной запыленности. В условиях недостаточной эффективности используемых на производстве мер по снижению запыленности воздушной среды необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты: респираторами, кислородно – изолирующими приборами, устройствами, подающими воздух для дыхания извне, а также противопылевыми очками и спецодеждой.

Медико – биологические мероприятия направлены на повышение сопротивляемости организма человека и на ускорение выведения из него пыли. Сопротивляемость развития пылевого поражения повышается при ультрафиолетовом облучении в фотариях, применении щелочных ингаляций и специального питания.