Первичный взрыв в системе пневмотранспорта, как правило, приводит к серии вторичных разрушительных взрывов. В разветвленных трубопроводах и накопителях есть практически идеальная среда для аварии: замкнутое пространство, поток воздуха для быстрого распространения горения и достаточное количество взрывоопасной пылевоздушной смеси.
И проблема даже не в том, что системы пневмотранспорта горят и взрываются. Авария в них быстро распространяется на смежные единицы технологического оборудования, приводит к их разрушению, а также к возможной гибели людей.
Источники инициации взрыва
По стандарту EN 1127-1-2014 есть 13 активных источников воспламенения, которые в контакте с горючей пылевоздушной смесью могут привести к аварии.
В системах пневмотранспорта причиной возгорания могут быть:
- механические искры при трении частиц перемещаемого материала, в том числе при попадании металлических предметов;
- нагрев отдельных участков трубопровода;
- горячие частицы в транспортируемом материале;
- самонагревание в пылевых отложениях;
- разряд статического электричества;
- искра при включении электродвигателя и другое.
Список опасных ситуаций в системах пневмотранспорта довольно большой. Причем полностью исключить вероятность взрыва в них нельзя — риск связан с самим процессом перемещения сыпучих продуктов в замкнутом пространстве материалопроводов.
Стандарты безопасности для владельца ОПО
Системы пневмотранспорта, в которых есть взрывоопасная пылевоздушная среда, относятся к опасным производственным объектам (ОПО). Согласно европейской Директиве 99/92/EC при их эксплуатации нужно:
- оценить риски с учетом вероятности возникновения взрывоопасных сред;
- классифицировать и маркировать опасные зоны;
- установить устройства взрывозащиты на оборудование.
Общие требования Директивы 99/92/EC конкретизируются в национальном законодательстве.
Конкретные требования к классификации и защите взрывоопасных зон, а также применяемым в них техническим устройствам установлены в стандартах ATEX. Это EN 1127-1, IEC 60079-10-2—2011 с общими требованиями и специализированные EN 15089, EN 16447, EN 14373, EN 16009.
Технические решения
Системы взрывозащиты выбирают исходя из условий эксплуатации и особенностей транспортируемого материала. Поэтому сначала мы определяем класс взрывоопасных зон и требуемый уровень защиты оборудования по IEC 60079-10-2—2011.
Для этого мы берем горючую пыль для лабораторных испытаний в условиях «контролируемого взрыва». В результате определяются параметры взрывоопасности производства:
- минимальная концентрация взрыва / LEL
- максимальное давление взрыва / Pmax
- максимальная скорость роста давления взрыва / (dp/dt)max
- класс взрывоопасности / Kst
- минимальная температура взрыва / MIT
- минимальная температура возгорания / GT
- минимальная энергия взрыва / MIE
- предельная концентрация кислорода / LOC.
На основании этих данных мы подбираем конкретное оборудование взрывозащиты.
Для систем пневмотранспорта оптимальным решением является локализация и отсечение взрыва, чтобы не допустить его распространения в смежные секции трубопровода и соседнее оборудование.
