Тем не менее сушилки горят и взрываются. Ежегодно в мире происходит 400-500 взрывов на зерноперерабатывающих объектах. Чаще всего, аварии происходят в оборудовании: нориях, сушилках, дробилках, конвейерах и вентиляторах (около 50 %).
Основной источник взрывоопасности на объектах хранения и переработки растительного сырья — горючая пыль. Ее взрывоопасность прямо зависит от вида растительного сырья и наличия в нем мелкодисперсных горючих примесей.
Органическая пыль оседает на конструкциях и оборудовании, засоряет сетчатые воздуховоды. При ее контакте с кислородом в воздухе возникает взрывоопасная пылевоздушная смесь, а искра от топки или стартового зажигания теплогенератора служит источником инициации. Возникает первичный взрыв, ударная волна от которого распространяет пламя и пылевоздушную смесь дальше. За ним уже следует вторичный взрыв, или даже серия, гораздо более разрушительная.
Объекты хранения и переработки растительного сырья относятся к опасным производственным объектам (ОПО).
Источники инициации взрыва
В Европе, России и Украине действует стандарт EN 1127-1-2014. В нем приведены 13 активных источников воспламенения, которые в контакте с горючей пылевоздушной смесью могут инициировать взрыв.
В сушилках причиной возгорания могут быть:
- электрические искры, возникающие, например, в результате трения между загрязненными лопастями вентилятора и крышкой;
- статическое электричество;
- перегретый теплоноситель или поверхности;
- самовозгорание зерна;
- искры от сжигания топлива;
- короткое замыкание;
- искры при запуске двигателя;
- искры от сигареты при нарушении персоналом техники безопасности.
Очень часто пожары и взрывы случаются из-за изношенного оборудования, «человеческого фактора» и невыполнения правил по ограждению опасных зон.
Взрывопожароопасность сушилок практически не связана с их конструкцией, если правильно эксплуатировать оборудование и проводить своевременное техническое обслуживание. Опасность представляет именно процесс сушки, при котором горючая пыль встречается с источником инициации.
Стандарты безопасности для владельца ОПО
Минимальные требования по взрывозащищенности опасных объектов, в том числе зерносушилок, приведены в Директиве 99/92/EC. Она определяет «взрывоопасную среду» как смесь воздуха в атмосферных условиях с легковоспламеняющимися веществами в виде газов, паров, тумана или пыли, в которой после воспламенения горение распространяется на всю несгоревшую смесь.
Владелец ОПО должен:
- провести оценку рисков с учетом вероятности возникновения взрывоопасных сред;
- классифицировать и маркировать опасные зоны, где есть горючая пыль;
- установить устройства взрывозащиты на оборудование.
Общие требования Директивы 99/92/EC конкретизируются в национальном законодательстве.
Технические решения
Мы проведем анализ рисков для выбора подходящего варианта взрывозащиты. Возьмем горючую пыль для лабораторных испытаний в условиях «контролируемого взрыва», чтобы определить параметры ее взрывоопасности:
- 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
Зная эти параметры, а также расположение сушилки, мы спроектируем систему взрывозащиты, подберем подходящее оборудование.