Вибухонебезпечність ємностей
Щорічно у світі відбувається 400-500 вибухів на об'єктах зберігання та переробки рослинної сировини, у тому числі харчових виробництвах. Лише у Росії 2021 року сталося 17 аварій, з яких 13 — із смертельними нещасними випадками. І приблизно половина вибухів посідає різні ємності: силоси, бункери, контейнери.
Небезпека пов'язана з особливостями технологічного процесу:
- наявністю горючої пилоповітряної суміші;
- виникненням у ємності джерела ініціації вибуху через самозігрівання та самозаймання насипів продуктів;
- виділенням горючих газів при бродінні сировини через високу вологість.
Тривале зберігання продуктів, що самозігріваються в ємностях, призводить до їх самозаймання. При цьому в надзвідний і підзвідний простір, а також у приміщення надсилосного та підсилосного поверхів надходять горючі газоподібні продукти термоокислювальної реакції у небезпечних концентраціях:водень, метан, оксид вуглецю.
Форсунка HRD балона є телескопічною та закрита розривною мембраною.
Залежно від умов експлуатації мембрани можуть бути виготовлені з нержавіючої сталі або тефлону. При активації HRD балона потік вибухонебезпечної речовини виштовхує форсунку всередину обладнання.
Такий дизайн виключає вплив на технологічний процес за нормального режиму функціонування та захищає від забруднення.
Первинний вибух ініціює поширення полум'я на незгорілу частину пило- та газоповітряної суміші в замкнутому просторі, і слідує серія вторинних вибухів. Весь процес аварії відбувається швидко і без застосування спеціальних систем вибухозахисту його практично неможливо локалізувати. При вибуховому згоранні газопилоповітряної суміші в замкнутому обсязі тиск підвищується до 700-900 кПа, що перевищує безпечні для обладнання значення.
Джерела ініціації вибуху
Стандарт EN 1127-1-2014 класифікує 13 активних джерел займання, які в контакті з горючою пилоповітряною сумішшю можуть призвести до аварії.
Які фактори небезпеки можуть бути в ємностях:
- самоспаление (горіння, тління) насипів продуктів;
- нагріті поверхні через порушення теплоізоляції;
- вивантаження продукту, що горить, із силосів і бункерів, що призводить до пожежі на підсилосному поверсі;
- механічні та електричні іскри;
- статична електрика.
Правила експлуатації силосів і бункерів наказують не допускати утворення скупчень пилу, тривалого зберігання рослинної сировини; контролювати температуру та вологість у ємності. Під час проведення вибухопрофілактики ймовірність вибуху знижується, але виключити її не можна. При порушенні правил експлуатації вона вкотре зростає.
Стандарти безпеки для власника небезпечного об'єкта (ОПН)
Через наявність небезпечних факторів силоси та бункери віднесені до небезпечних об'єктів. Мінімальні вимоги щодо їх вибухозахисту наведені в Директиві 99/92/EC.
Під час експлуатації небезпечних об'єктів потрібно:
- оцінити ризики з урахуванням ймовірності виникнення вибухонебезпечних середовищ;
- класифікувати та маркувати небезпечні зони з горючим пилом, газами;
- установити пристрої вибухозахисту на обладнання.
Загальні вимоги Директиви 99/92/EC конкретизуються у національному законодавстві.
Технічні рішення
Безпека ємності забезпечується трьома способами:
- Дотримання правил експлуатації силосів і бункерів, правил зберігання рослинної сировини.
- Застосування сучасних систем аспірації.
- Встановлення систем для локалізації, відсікання вибуху та (або) безпечного звільнення вибуху — вибухорозрядників.
Системи вибухозахисту вибирають виходячи з умов експлуатації та особливостей сировини, яка зберігається в ємності. Тому спочатку ми проводимо аналіз ризиків, щоб визначити клас вибухонебезпечних зон та рівень захисту обладнання за IEC 60079-10-2—2011.
Ми проводимо дослідження, у тому числі із залученням акредитованої лабораторії. За їхніми результатами наші експерти визначать 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.
Ці дані дозволять підібрати конкретне обладнання вибухозахисту з урахуванням умов експлуатації.
Для захисту ємностей ми разом із компанією RSBP пропонуємо типові технічні рішення: придушення вибуху, скидання надлишкового тиску та безполум'яне звільнення вибуху. Ми адаптуємо їх індивідуально під об'єкт замовника.