Первинний вибух у системі пневмотранспорту, як правило, призводить до серії вторинних руйнівних вибухів. У розгалужених трубопроводах і накопичувачах є практично ідеальне середовище для аварії: замкнутий простір, потік повітря для швидкого поширення горіння та достатня кількість вибухонебезпечної пилоповітряної суміші.
І проблема навіть не в тому, що системи пневмотранспорту горять та вибухають. Аварія в них швидко поширюється на суміжні одиниці технологічного обладнання, призводить до їхнього руйнування, а також до можливої загибелі людей.
Джерела ініціації вибуху
За стандартом EN 1127-1-2014 є 13 активних джерел займання, які в контакті з горючою пилоповітряною сумішшю можуть призвести до аварії.
У системах пневмотранспорту причиною займання можуть бути:
- механічні іскри при терті частинок матеріалу, що переміщується, у тому числі при попаданні металевих предметів;
- нагрівання окремих ділянок трубопроводу;
- гарячі частинки в матеріалі, що транспортується;
- самонагрівання в пилових відкладеннях;
- розряд статичної електрики;
- іскра при включенні електродвигуна та інше.
Список небезпечних ситуацій у системах пневмотранспорту досить великий. Причому повністю виключити ймовірність вибуху в них не можна — ризик пов'язаний із самим процесом переміщення сипучих продуктів у замкнутому просторі матеріалопроводів.
Стандарти безпеки для власника ОПО
Системи пневмотранспорту, в яких є вибухонебезпечне пилоповітряне середовище, належать до небезпечних виробничих об'єктів (ОПВ). Відповідно до Європейської Директиви 99/92/EC, при їх експлуатації потрібно:
- оцінити ризики з урахуванням ймовірності виникнення вибухонебезпечних середовищ;
- класифікувати та маркувати небезпечні зони;
- установити пристрої вибухозахисту на обладнання.
Загальні вимоги Директиви 99/92/EC конкретизуються у національному законодавстві.
Конкретні вимоги до класифікації та захисту вибухонебезпечних зон, а також технічним пристроям, що використовуються в них, встановлені в стандартах ATEX. Це EN 1127-1, IEC 60079-10-2—2011 із загальними вимогами та спеціалізовані EN 15089, EN 16447, EN 14373, EN 16009.
Технічні рішення
Системи вибухозахисту вибирають виходячи з умов експлуатації та особливостей матеріалу, що транспортується. Тому спочатку ми визначаємо клас вибухонебезпечних зон та необхідний рівень захисту обладнання за IEC 60079-10-2—2011.
Для цього ми беремо пальний пил для лабораторних випробувань в умовах «контрольованого вибуху». В результаті визначаються параметри вибухонебезпечності виробництва:
- мінімальна концентрація вибуху / LEL
- максимальний тиск вибуху / Pmax
- максимальна швидкість зростання тиску вибуху / (dp/dt)max
- клас вибухонебезпечності / Kst
- мінімальна температура вибуху / MIT
- мінімальна температура загоряння / GT
- мінімальна енергія вибуху / MIE
- гранична концентрація кисню / LOC.
На підставі цих даних ми підбираємо конкретне обладнання вибухозахисту.
Для систем пневмотранспорту оптимальним рішенням є локалізація та відсікання вибуху, щоб не допустити його поширення у суміжні секції трубопроводу та сусіднє обладнання.
