Запалими прахове могат да бъдат намерени в различни сектори, включително химикали, храни и напитки, каучук, пластмаси и повечето електроцентрали, работещи с изкопаеми горива. Те могат да бъдат намерени като фино смлени органични или метални частици. Експлозиите на прах могат да причинят ужасни щети на различни предприятия, включително смъртта на работници и невинни минувачи.
Вероятността от прахови експлозии обаче може да бъде значително намалена чрез предприемане на редица превантивни действия. Нека изследваме всеки един по ред.
Според Докладите за инциденти с възпламеним прах, публикувани от Dust Safety Science, експлозиите на прах са довели до 163 пожара и 53 експлозии през 2021 г., убивайки 69 души и ранявайки други 215. Някои компании не могат да предотвратят натрупването на запалим прах в завода поради естеството на тяхната дейност и огромния размер на пространството. Освен това, преработвателните съоръжения в много сектори са изложени на опасността да произвеждат експлозивен прах, тъй като всеки твърд горим елемент може да го направи.
Всяка повърхност в работната зона може да се покрие със запалим прах, който се е натрупал вътре в машината или е излязъл от нея. И когато тези натрупвания се разпръснат във въздуха, докато са близо до източник на запалване, се случва експлозия. Поради това праховите експлозии са сериозен проблем за безопасността за производствените компании, които работят с химикали, които произвеждат запалим прах.
Защо праховете са запалими?
OSHA определя горимия прах като „твърд материал, съставен от отделни частици или парчета, независимо от размера, формата или химичния състав, който представлява опасност от пожар или дефлаграция, когато е суспендиран във въздух или друга окислителна среда в диапазон от концентрации“.
Повечето твърди органични материали (захар, брашно, зърнени култури, дърво и др.), много метали (алуминий, бронз, магнезий, цинк и др.), някои неметални неорганични материали и текстилни влакна (памук) често са органични или метални прахове, които са фино смлени на много малки частици.
Най-общо казано, някои от тези съединения не са запалими, но при правилното количество и концентрация те имат потенциал да изгорят или експлодират. Във вашето работно пространство тези частици могат да се съберат върху греди, покриви, колектори за прах, канали, пролуки, падащи тавани и дори други машини.
Какво причинява експлозии на запалим прах?
Когато малки частици са изложени на кислород и влязат в контакт с източник на запалване като искра, метална жарава или фас от цигара, възниква прахова експлозия. Известен като дефлаграция, този процес на бързо изгаряне създава въздушна вълна с високо налягане. Дефлаграция е обикновен пожар, като например такъв, причинен от газова печка, изгаряне на дърва или хартия, изгаряне на бензин в цилиндъра на автомобил и др.
Със скоростта, с която протичат процесите на дефлаграция, горещият въздух и газообразните странични продукти на огъня (въглероден диоксид) създават изключително атмосферно налягане, което може да събори стените и да изравни сградите.
Какво прави прахова експлозия?
Експлозията на прах изисква наличието на пет фактора, според OSHA. Експлозията няма да се случи, ако някой от тези компоненти отсъства.
Пожарът изисква първите три компонента на огнения триъгълник:
1. запалимо гориво (прах);
2. Топлина като източник на запалване;
3. кислород във въздуха (окислител);
Експлозията на запалим прах изисква наличието на два фактора:
4. разпръскването на прахови частици в подходящ брой и концентрация;
5. Ограничаване на облака прах.
„Петоъгълникът на експлозията“ се образува, когато последните два компонента се добавят към огнения триъгълник.
Двете изригвания на прах
Първични и вторични експлозии често се наблюдават при експлозии на горим прах. Когато прахът, суспендиран в малка площ (тръбопровод, резервоар или колектор, обработваща камера), бъде изложен на източник на топлина, той се запалва и избухва, причинявайки основната експлозия. Първоначалната експлозия разрушава и разбърква прах, който е бил инертен върху различни повърхности за дълъг период от време. Този допълнителен прах също се запалва и причинява втората вълна или вторична експлозия. Тъй като има толкова голямо количество и концентрация на допълнителен прах, който да ги запали, вторичните експлозии често причиняват повече щети от първите.
Какво може да се направи, за да се спрат и управляват праховите експлозии?
Поради естеството на техните процеси и материалите, които използват, образуването на прах е неизбежно в няколко индустрии. Според Докладите за инциденти с възпламеним прах производството на храни (11,6 процента), селскостопанските дейности (36,6 процента) и обработката на дървесина и дървените продукти (18,5 процента) съставляват по-голямата част от всички пожари и експлозии през 2021 г.
Вероятността от прахови експлозии може да бъде значително намалена чрез прилагане на редица превантивни мерки. Оценката на риска е на първо място и е най-важната от тях. Тези оценки трябва да вземат предвид редица фактори, като размер на праховите частици, начин на дисперсия, въздушни течения, източници на запалване, характеристики на вентилационната система, ограничаване на облака прах, физически бариери и т.н. Добрата новина е, че днешният регулируем риск софтуерът за оценка може да включва цялостна оценка на праховата експлозия, която може да бъде пригодена към уникалните операции и архитектура на всяка организация.
Предприятието трябва да приложи план за предотвратяване на риска, обхващащ следните теми, за да избегне и контролира експлозиите на прах:
Методът за оценка на риска
Следните стъпки трябва да бъдат предприети като част от процеса на оценка на риска за предотвратяване на прахова експлозия:
Идентифицирайте всички източници на запалим прах, включително промишлени процеси и материалите, използвани в тези операции.
Намерете всички възможни горещи точки за натрупване на запалим прах, независимо дали са очевидни или не.
Определете механизмите, които пропускат прах във въздуха или създават облаци прах,
оценка на ефективността на предприетите стъпки за намаляване на събирането на прах,
Определете вероятността и сериозността прахът да се превърне в заплаха от внезапен пожар или експлозия.
Идентифицирайте всички възможни източници на запалване (пламъци, източници на топлина, точки на триене, искри, електростатични разряди и др.),
Изчислете възможността от експлозия или светкавичен пожар, причинени от запалим прах, които могат да навредят, осакатят или убият служители.
оценка на процесите
Проучете производствените процедури, включително абразивно бластиране, рязане, смилане, пресяване, полиране, почистване и т.н., които могат да произведат запалим прах (материали и странични продукти).
За да регулирате горещата работа (заваряване, операции с шлифовъчни дискове и др.), оценете системата за разрешение за работа.
Идентифициране на произхода на запалването
Потърсете потенциални източници на запалване, като искри, огън, пламъци, печки, източници на топлина, заваряване и др.
Анализирайте възможността за образуване на прах върху или навлизане в електрически кутии,
Анализирайте ефективността на политиката за забрана на тютюнопушенето на работното място.
образование и обучение на работниците
Когато става въпрос за предотвратяване и ограничаване на пожари и експлозии, служителите са първата линия на защита. Те трябва да получат инструкции за опасностите от запалимия прах. Бизнесът трябва да предостави инструкции за подходящи практики за почистване, правила за домакинство и стъпки за намаляване на праха и отстраняване на източниците на запалване.
събиране и проучване на предварителна информация
Компилирайте примери на елементи, които са били свързани с експлозии на запалим прах по време на работа, които са били публикувани в литературата (като плаката на USA OSHA за запалимия прах). Някои държави, включително Канада, изискват споменаването на потенциалните опасности от запалим прах.
Протоколът за почистване е решаващ компонент за избягване на прахова експлозия, който често се пренебрегва. Трябва да се имат предвид всички открити пространства и надвиснали конструкции, където може да се събира прах. Потърсете скрити зони, където може да се събира прах, като канали, оборудване за вътрешна вентилация или транспорт или зад тавани. Правилните почистващи препарати (направени за слабо запалими органични гранули и прах) трябва да се предоставят на домакинския персонал.
